GEOTECNIA APLICADA P1

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Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro 
Aluna: Maria Beatriz dos Santos 
Matricula: 1321605 
 
RESUMO P1 GEOTECNIA APLICADA 2019.1 
 
 Ensaio de Campo 
 
 Campo 
-Vantgens: Características do solo in situ, amostra indeformada, praticidade, 
rapidez, custo baixo. 
 
-Limitações: Menos impreciso, depende das condições ambientais do campo; são 
obtidos menos parâmetros. 
 
 SPT 
-Execução: - A cada metro: cravação amostrador (percussão, procedimento 
padrão). O amostrador é cravado através do impacto de uma massa metálica de 
65kg caindo em queda livre de 75cm de altura. 
 
-Medição: Ensaio que determina o tipo de solo, condições de agua subterrânea e 
estados dos solos. N ele é medido o valor de N (número de golpes) necessários para 
cravar os 30cm finais. 
 
-Para que serve: Serve para indicar tipo e compacidade/resistência e obter amostras 
(classificação das camadas de solo); 
 
-Vantagem: Recuperação de amostra do solo em cada profundidade de ensaio; 
fornece a posição do lençol freático; custo baixo; facilidade de execução. 
 
-Limitações: informações limitadas sobre o solo sujeito a erros de execução. 
 
 CPTU 
-Execução: Cravação no terreno de uma ponteira cônica a uma velocidade 
constante de 20mm/s. 
 
-Medição: Resistencia de ponta e lateral: qc e fs, além da pressão intersticial da 
água. Obtenção da densidade relativa e ângulo de atrito (areias); obtenção da 
resistência não drenada e coeficiente de adensamento horizontal (para argilas). 
 
-Vantagens: Repitibilidade; rápido, fácil e econômico; informação continua do perfil 
do terreno; menos fontes de erros pois os resultados não dependem do operador; 
aplicável a solos moles; pode ter o uso direto no dimensionamento das fundações. 
 
-Limitações: No ensaio não são obtidas amostras, necessidade de calibração e por 
isso é recomendável associar esse ensaio ao SPT (é necessário correlacionar os 
ensaios para obter a classificação do solo). 
 
 
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 DMT 
-Execução: Cravação da lamina dilatométrica no terreno medindo o esforço 
necessário para a penetração para em seguida usar pressão de gás para expandir a 
membrana no interior da massa de solo. 
 
-Medição: identificação estratigráfica do solo para obtenção de parâmetros usando 
formulas e a precisão de recalques. 
 
-Vantagens: Pode ser utilizado em praticamente todos os tipos de solo, é um ensaio 
simples e econômico com leituras a cada 20 cm. Repetibilidade. 
 
-Limitações: pode ser um ensaio inadequado em solos com pedregulhos pois há 
possibilidade de danos na membrana flexível; também não há garantia da 
verticalidade da lamina durante a penetração do solo; não é muito usado no Brasil; 
deve se ter cautela no uso das formulas empíricas de Marchetti em solos não 
saturados. 
 
 VST 
-Execução: Utiliza uma palheta de secção cruciforme que cravada em argilas 
saturadas, é submetida ao torque necessário para cisalhar o solo por rotação, em 
condições não drenadas. 
 
-Medição: resistência não drenada Su do solo in situ. Obtenção da sensibilidade das 
argilas moles. 
 
-Vantagens: Ensaio simples e econômico muito usado na pratica; registra a 
sensibilidade do solo. 
 
-Limitações: Usado apenas para argilas moles; mão de obra especializada; 
necessidade de calibração do equipamento e correção da resistência não drenada 
Su, pois Sucampo > Su real, então usa-se o fator µ para levar em consideração 
anisotropia de resistência do solo, velocidade do carregamento e inserção da 
palheta. 
 
 PMT 
-Execução:Introdução de uma sonda cilíndrica dentro de um furo aberto no solo, 
projetadas para aplicar uma pressão uniforme nas paredes do furo através de uma 
membrana flexível, fazendo com que ocorra a expansão da sonda. Serão registradas 
deformação radial do tubo cilíndrico. Assim fornece a medida continua do 
comportamento tensão deformação. 
 
-Medição: Modulo pressiometrico e pressão limite de Menard, pressão residual, 
módulo de elasticidade do solo (E), resistência não drenada (Su) dos solos argilosos 
saturados, resistência drenada dos solos arenosos, capacidade de carga e recalque 
de fundações. Curva de tensão/ deformação, coeficiente de repouso e modulo de 
cisalhamento (G) 
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-Vantagem: Ensaio controlado; menos fonte de erro; equipamento portátil e 
simples de montar; retirada de amostras deformadas é feita em toda extensão 
ensaiada e pode ser realizado tanto em solo quanto em rocha. 
 
-Limitações: necessidade de técnico qualificado; para solos com pouca coesão 
principalmente embaixo do nível d’agua a execução do ensaio é dificultada; não 
deve ser em solos contendo pedregulhos; necessidade de calibração; não retira 
amostra; custo elevado. 
 
 Ensaio de Laboratório 
 
 Laboratório 
-Vantagens: Ambiente controlado menor margem de erro 
-Limitações: Custo alto, mão de obra especializada, não retrata fielmente o 
comportamento do solo in situ. 
 
 Cisalhamento Direto 
-Execução: Instalar na prensa uma caixa de cisalhamento contendo o corpo de prova 
entre as pedras porosas e placas dentadas. 
 
-Medição: Descobrir a variação que o solo vai sofrer sob a ação de uma força 
cisalhante qualquer e determinar a máxima força cortante. Determinar o ângulo 
limite de atrito com o solo parar evitar acidentes e falhas de projeto; obter 
coordenadas de pontos da envoltória de resistências de Mohr-Coulomb e 
resistência residual. 
 
-Vantagens: Baixo custo; Ensaio simples; rápido em solos granulares. 
 
-Limitações: impossibilidade de controle de drenagem no cp, impossível impedir a 
saída de água. SOLUÇÃO: Conduzir o ensaio em condições totalmente drenadas, 
mantendo nulas as poropressões; imposição do plano de ruptura quando se trata 
de testar solos aparentemente homogêneos. 
 
 Ensaio Triaxial 
-Execução: é aplicado um estado de tensões e carregamento axial sobre o corpo de 
prova do solo. O carregamento é feito por meio da aplicação de forças no pistão que 
penetra na câmara. 
 
-Fases: 
1ª-Fase=Confinamento ( Saturação do corpo de prova, aplicando uma pressão 
interna no cp obtém a pressão de confinamento e pode se calcular a condição de 
saturação); 
Adensamento (aplica uma tensão de confinamento na câmara para levar o material 
ao adensamento) ; 
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2ªFase= Ruptura/ Cisalhamento- Ocorre cisalhamento da amostra na qual deverá 
se executar de acordo com as condições de drenagem em que será gerada a 
poropressão. 
 
-Medição: Medir as propriedades mecânica do solo com a resistência ao corte 
comportamento tensão-deformação. 
 
-Vantagens: Possibilita medir a carga aplicada no cp, eliminado o efeito do atrito. 
Controle de drenagem e poropressão; plano de ruptura lateral; obtenção das 
trajetórias de tensão; obter G. Cc, k e ϒ. Resistencia em termos das tensões totais. 
 
-Limitações: é mais caro que o CD 
 
 Talude 
 
 Descrição: Superfície inclinada, terreno em encosta, que limita um aterro 
composto por solo, rocha, lixo, material heterogêneo e concreto. 
 
 
 Tipos de Talude: Naturais: por formação geológica; Artificiais - material 
homogêneo adequados ao fator de segurança (fs) 
 
 Função: garantir estabilidade do aterro. 
 
 Classificação do movimento: 
-> Velocidade – muilto alto (m/s), alto (m/h), médio (m/dia), 
baixo (cm/dia), muitobaixo (cm/ano). 
 
-> Classificação 
- Queda de bloco: desprendimento em queda livre por 
intemperismo, gravidade, gelo e desgelo, pela ação da gravidade com 
alta velocidade; 
-Tombamento: rotação de placa, pela ação na gravidade, poro 
pressão na fissura; 
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-Deslizamento: Mov. Rápido onde possui o rotacional (solo 
homogêneo com superfície ruptura cilíndrica), translacional (superfície 
de ruptura plana camada de solo mole, solo/rocha) ou composto (solos 
não homogêneos com superfície de ruptura irregular); 
-Escoamento lento: Material viscoso com movimento contínuo 
com tensão constante, sofre influência de umidade e temperatura, 
superfície de ruptura indefinida com velocidade variável com 
profundidade. SOLUÇÃO: drenagem; 
-Escoamento rápido: Material pouco viscoso, ruptura bem 
definida, solos saturados, movimento translacional, declives suaves; 
 -Corrida: em solo a poro pressão é elevada e com colapso da 
estrutura, em lama o movimento é rápido (solos moles, sensitivos), em 
detritos são blocos de rochas; 
 
-> Profundidade: Superficial<1,5m; Raso1,5 a 5m; Profundo 5 a 
20m; Muito Profundo>20m; 
 
 Estabilidade de taludes 
 
 Estudo da Estabilidade: Primeiro, deve-se verificar o talude existente e seu 
fator de Segurança através da geometria e parâmetros do solo. Segundo, 
realizar uma retro-análise de ruptura a partir da geometria e do fator de 
segurança igual a 1 (FS=1). Terceiro, comparação o talude com o projeto, os 
parâmetros do solo e o fator de segurança admissível (calculado). 
 
 Soluções para taludes: 
-Aumentar a resistência: densificando o material; 
-Reduzir a poro pressão: por impermeabilização (geomembrana) evitando a 
entrada de água e facilitando a saída dela. Ou por drenagem 
(Impermeabilização na face e no topo). 
-Alterando a geometria: suavização ou contenção (muro de gravidade, solo 
cimento, terra armada, solo reforçado, muro de pneus/bamboo, solo 
atirantado, solo grampeado, cortinas ancoradas, muro de gabião). 
 
 Análise da Estabilidade: 
-Fator de Segurança: Fator numérico da relação estabelecida entre a resistência ao 
cisalhamento disponível do solo para garantir o equilíbrio do corpo deslizante e a 
tensão de cisalhamento mobilizada, sob o efeito dos esforços atuantes. Talude 
instavel : FS=1 
 
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-Equilíbrio de momento: usual em momentos rotacionais com ruptura 
circular. 
 
-Equilíbrio de forças: usual em movimentos translacionais, com superfície de 
ruptura plana ou poligonal. 
 
 Fator de segurança em 3D- o fator de segurança em 3D é maior do que o 2D, porque 
F(3D)= 1,08a 1,1 F(2D). 
 Probabilidade de Ruptura- o índice de confiabilidade quanto < o Pr melhor melhoro 
projeto de estabilidade. 
 
 Método de Culmann (CONTA) 
-Método que apoia na hipotese que considera a superfície de ruptura plana passando pelo 
pé do talude. A cunha é analisada quando a estabilidade como se fosse um corpo rígido 
que desliza ao longo desta superfície. 
- EXERCÍCIO: Dado os parâmetros calcular a altura do talude 
Parâmetros: ϒ [tf/m³]; S=c+σ; Fs [admensional]; tgφ 
1) Coesão Mobilizada 
 onde (AD=1) 
2) Coeficiente de Atrito 
 
3) Altura do Talude 
 
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Ex: Slide (Trabalho para Casa) 
 
 Fellenius (CONTA) 
-Felleinius é mais conservador que o Bishop , o resultado é um FS menor 
-As lamelas devem estar contidas no mesmo material, isto é não podem existir 2 
materiais na base da lamela 
-Deve-se evitar a presença de descontinuidade no topo das fatias 
EXERCÍCIO: Dada a tabela calcular os FS 
 
EX: Slide (Trabalho para Casa) 
 
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 Engenharia de Pneus 
 
 Execução: Primeira camada da construção com pneus inteiros amarrados por 
corda ou arame, preenchidos com o solo local que é compactado. Repete o 
mesmo processão para as demais fileiras. Revestimento da face do pneu com 
concreto projetado ou vegetação com objetivo de evitar erosão do solo e 
proteger contra danos ou incêndio. 
 
 Para que serve: Solucionar o problema de escorregamento utilizando pneus 
usados, os quais são outro problema, já que não são biodegradáveis acumulam-
se em depósitos gerando grande volume, geram riscos ambientais e são 
resíduos sólidos. 
 
 Locais de uso: Barreiras de impacto /ruído; Defensas p/ navegação; Arrecifes 
artificiais; Residências; Encontros de pontes Pisos, pavimentos; Aterros leves 
Controle erosão margens rios; Aterros reforçados ; Muros de gravidade. 
 
 Vantagens: uma obra de estabilização barata; Uso de solo local, dispensa mão 
de obra qualificada, dispensa equipamentos pesados, construção em etapas e 
custo reduzido. 
 
 Desvantagens: Caso sejam executados de maneira errada tem-se imediato 
colapso. Os pneus cortados levam montagem sobre os pneus inteiros tem se 
uma construção mais rápida, muros menos deformáveis, porem usa-se maior 
volume de solo e o custo é maior. A amarração com arame é mais vantajosa 
pois é mais rígida, mais rápida e mais fácil, porém é mais cara que a corda que 
por sua vez são menos eficientes. 
 
 Casos de Acidente de Barragem 
 
1) Mont Polley (Canadá) 
 
 Tipo de Barragem: Alteamento por linha de centro modificada 
 
 Motivo do acidente: Na investigação do solo não foi identificada a camada de 
subsolo glacial. Foi considerada que o solo se comportaria como pré 
adensado(Rígido). Não foi considerado que após o carregamento da barragem, o 
solo se comportaria como normalmente adensado (mole), ocasionando a liquefação 
“piping”. Os solos pré adensados perdem resistência e aumentam a poropressão. 
 
 
 
 
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2) Teton (EUA) 
 
 Tipo de Barragem: Barragem zonada (de terra com enrocamentos de núcleo de 
argila) 
 
 Motivo do acidente: O solo utilizado para a construção da barragem era siltoso, 
sucetivel a “piping”. Má execução da coluna de jet-grouting do cut-off da barragem, 
que ocasionou a passagem de agua e consequentemente gerou “piping”. 
 
3) Rissa (Noruega) 
 
 Motivo do Acidente: Desastre ocasionado por deslizamento de terra. Argila de alta 
sensibilidade potencialmente rápida teve perda de resistência no estado amolgado, 
se comportando como um fluído viscoso, sujeito a liquefação. Havia uma cada de 
argila marinha lixiviada por artesianismo doce. 
 
 Movimentação: composto por 5 deslizamentos retrogressivos com consequência 
de liquefação da argila altamente sensível. 
 
4) Vajont (Italia) 
 
 Tipo de barragem: Barragem de arco duplo concreto. 
 
 Motivo da Acidente: Quando o reservatório enchia dava sinais de instabilidade 
(movimentação da encosta). Por causa do deslizamento de Mont tc (Montanha) a 
água subiu pela barragem, passando por cima como uma onda atingindo a cidade 
de Longarone. A causa do acidente foi devido os projetistas ignorarem a 
instabilidade geológica de Mont tc. 
 
5) Aço (RN-Brasil) 
 
 Tipo de Barragem: Barragem de terra zonada 
 
 Motivo do Acidente: Ocorreu a modificação do projeto, o projeto original tinha uma 
trincheira de argila para evitar a perda d’agua. Foi sugerido ligar a trincheira com o 
núcleo argiloso. A compactação foi acima daumidade ótima para aumentar a 
impermeabilidade. Mas diminui a resistências. Além disso, na análise da 
estabilidade foi considerado superfície circular para método Bishop. Ocorreu 
superfície de ruptura não circular. 
 
 
 
 
 
 
 
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6) Camará (PB-Brasil) 
 
 Tipo de Barragem: Barragem de CCR( Mudança de projeto) 
 
 Motivo do Acidente: Inicialmente o projeto consistia em uma barragem de terra, 
zonada. A barra gem estava apoiada sobre material rochoso que havia fraturas de 
alivio que foram preenchidas com terra. O material erodiu, e gerou “piping” no 
contato com ombreira. A ruptura ocorreu com a barragem cheia. 
 
 Lições: As fraturas devereiam ter sido retiradas e preenchidas com calda de 
cimento. Ocorreu erro nas investigações e no tratamento das fundações da 
barragem. 
 
7) Mariana(Brasil) 
 
 Tipo de barragem- Montante é o método mais comum, o mais barato. Nele, as novas 
camadas são construídas sobre o dique inicial com os rejeitos da própria operação de 
mineração. 
 
 Motivo do acidente: A principal causa do rompimento da barragem foram as 
ampliações sem o devido preparo;-O ritmo normal de ampliação é de 9m/ano; -antes 
do desastre a taxa de alteamento era mais de 12m/ano; relatório destaca que a 
empresa já sabia de rachaduras na estrutura. 
 
8) Brumadinho (Brasil) 
 Tipo de barragem- Montante. É o método mais comum, o mais barato. Nele, as novas 
camadas são construídas sobre o dique inicial com os rejeitos da própria operação de 
mineração. 
 
 Motivo do acidente: -Injeção de água durante a perfuração que aumentou a 
Poropressão no solo. 
 
 
9) Algodoes (PI-Brasil) 
 
 Tipo de Barragem: Barragem de terra homogênea; a montante rip-rap 
(enrocamento lançado); a jusante grama. 
 
 Motivo do acidente: No Nordeste os vertedouros não costumam ter comportas. O 
canal lateral não era revestido. A encosta do vertedouro da ombreira direita já se 
mostrava instável pois ocorriam alguns deslizamentos de terra e rocha e assim 
gerando obstrução do vertedouro. Ocorreu o rompimento das placas de concreto 
que protegia o maciço. A estrada de acesso foi alagada impedindo acesso a 
barragem em situações emergenciais. A causa foi a falta de manutenção da obra e 
projeto geotécnico deficiente e pois não houve estudo de estabilidade de encostas.