Apostila_Estabilidades de taludes

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ESTABILIDADE DE 
TALUDES 
 
INTRODUÇÃO 
TALUDE 
 Pode ser definido como uma superfície inclinada que 
delimita um maciço terroso ou rochoso. 
 Pode-se dizer que é composto de: 
ANALISES DE ESTABILIDADE TÊM COMO 
OBJETIVO, NO CASO DE: 
 Encostas naturais: estudar a estabilidade de taludes, 
avaliando a necessidade de medidas de estabilização. 
ANALISES DE ESTABILIDADE TÊM COMO 
OBJETIVO, NO CASO DE: 
 Cortes ou escavações: estudar a estabilidade, avaliando 
a necessidade de medidas de estabilização; 
 
ANALISES DE ESTABILIDADE TÊM COMO 
OBJETIVO, NO CASO DE: 
 Barragens: definir seção da barragem de forma a escolher 
a configuração economicamente mais viável. Neste caso são 
necessários estudos considerando diversos momentos da 
obra: final de construção, em operação, sujeita a 
rebaixamento do reservatório, etc. 
 
ANALISES DE ESTABILIDADE TÊM COMO 
OBJETIVO, NO CASO DE: 
 Aterros: estudar seção de forma a escolher a configuração 
economicamente mais viável. Neste caso são necessários 
estudos considerando diversos momentos da obra: final de 
construção e em longo prazo. 
ANALISES DE ESTABILIDADE TÊM COMO 
OBJETIVO, NO CASO DE: 
 Rejeitos (industriais, de mineração ou urbano): A 
exploração de minas (carvão, etc.) e a produção de 
elementos químicos (zinco, manganês, etc.) implica na 
necessidade de se desfazer ou estocar volumes apreciáveis 
de detritos ou rejeitos. 
ANALISES DE ESTABILIDADE TÊM COMO 
OBJETIVO, NO CASO DE: 
 Retro analisar taludes rompidos (naturais ou 
construídos) possibilitando reavaliar parâmetros de projeto. 
MECANISMO DE RUPTURA 
 A ruptura em si é caracterizada pela formação de uma 
superfície de cisalhamento contínua na massa de solo. 
 Existe, portanto, uma camada de solo em torno da 
superfície de cisalhamento que perde suas características 
durante o processo de ruptura, formando assim a zona 
cisalhada. 
 Inicialmente há a formação da zona cisalhada e, em 
seguida, desenvolve-se a superfície de cisalhamento. Este 
processo é bem caracterizado, tanto em ensaios de 
cisalhamento direto, como nos escorregamentos de taludes. 
MECANISMO DE RUPTURA 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura: Zona fraca, zona cisalhada e superfície de 
cisalhamento (LEROUEIL, 2001). 
ANÁLISE DE ESTABILIDADE 
 A análise da estabilidade de uma determinada estrutura é 
feita seguindo a seguinte metodologia: 
 recolhe-se amostra indeformada no campo 
 realizam-se ensaios de laboratório 
 determinam-se os parâmetros que definem o 
comportamento tensão x deformação x resistência 
 utilizam-se teorias e metodologias de dimensionamento 
que fornecem o Fator de segurança 
 
ANÁLISE DE ESTABILIDADE 
TIPOS DE TALUDES 
 Tipos e formas geométricas de encostas 
TIPOS DE TALUDES 
 Respostas geodinâmicas de encostas de acordo com a forma 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE 
MASSA 
 Os movimentos de massa se diferenciam em função de: 
 Velocidade de movimentação 
 Forma de ruptura 
 
 A partir da identificação destes fatores, os movimentos de 
massa podem ser agrupados em 3 categorias: 
 escoamentos; 
 subsidências; 
 escorregamentos. 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 As erosões, que também são movimentos de massa, muitas 
vezes não podem ser classificadas em um único grupo. 
 
 Os mecanismos deflagradores dos processos erosivos podem 
ser constituídos de vários agentes, fazendo com que as 
erosões sejam tratadas separadamente. 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escoamento 
 Rastejo ou fluência 
Característica: Escorregamentos lentos e contínuos, 
sem superfície de ruptura bem definida, podendo 
englobar grandes áreas 
Causa: ação da gravidade associada a efeitos 
causados pela variação de temperatura e umidade 
 O deslocamento se dá quando se atinge a tensão de 
fluência, a qual é inferior a resistência ao 
cisalhamento 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escoamento 
 Rastejo ou fluência 
 
 
 
 
 
 
 
 Escoamento 
 Rastejo ou fluência 
 Pode eventualmente ser observado em superfície 
mudando a verticalidade de arvores, postes, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escoamento 
 Corridas 
Característica: Movimentos rapidos ( vel ≥ 10km/h) . 
Em planta a corrida de terra se assemelha a uma 
língua 
Causa: Perda de resistência em virtude de presença 
de água em excesso (fluidificação) 
 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escoamento 
 Corridas 
 O processo de fluidificação pode ser originado por 
 adição de água (areias) 
 esforços dinâmicos (terremoto, cravação de estacas, etc) 
 amolgamento em argilas muito sensitivas 
 
 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escoamento 
 Corridas 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Subsidência e Recalques 
 
 A subsidência por definição é o resultado do 
deslocamento da superfície gerado por 
adensamento ou afundamento de camadas, como 
resultado da remoção de uma fase sólida, liquida ou 
gasosa. 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Subsidência e Recalques 
 Em geral envolve grandes áreas e as causas mais 
comuns são : 
 Ação erosiva das águas subterrâneas 
 Atividades de mineração 
 Efeito de vibração em sedimentos não consolidados 
 Exploração de petróleo 
 Bombeamento de águas subterrâneas 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Subsidência e Recalques 
 Os recalques são movimentos verticais de uma 
estrutura, causados pelo peso próprio ou pela 
deformação do solo gerada por outro agente. 
 As causas mais comuns são: 
 Ação do peso próprio 
 Remoção do confinamento lateral devido a escavações 
 Rebaixamento do lençol d’água 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Subsidência e Recalques 
 Os desabamentos ou quedas são subsidências 
bruscas, envolvendo colapso na superfície. 
 
 Quedas 
Característica: Movimentos tipo queda livre ou em 
plano inclinado 
 Velocidades muito altas (vários m/s) 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Subsidência e Recalques 
 Quedas ou desprendimentos (falls) 
 destacamento ou “descolamento” de solo ou rocha de 
um talude íngreme. 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Subsidência e Recalques 
 Desprendimento (topples): 
 rotação de massa de solo ou rocha em um ponto ou eixo 
abaixo do centro de gravidade da massa deslizante. 
 Pode levar ao movimento de queda ou escorregamento 
propriamente dito, dependendo da geometria do terreno. 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escorregamentos 
 Escorregamentos 
Definição: Movimentos rápidos ao longo de 
superfícies bem definidas 
Causas: O escorregamento ocorre quando as tensões 
cisalhantes se igualam a resistência ao cisalhamento; 
isto é 
 
 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escorregamentos 
 Escorregamento (propriamente dito ou slide): 
 movimento de descida de massa de solo ou rocha, 
tendo uma superfície de ruptura bem definida. 
Geralmente o centro de rotação está acima do centro 
de gravidade da massa deslizante. 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Escorregamentos 
 Espalhamento (Spread): 
 descreve movimentos relativamente rápidos de 
massas de argila, que podem ter estado estáveis por 
muito tempo, que se deslocam para frente por uma 
distância considerável. 
TIPOS DEMOVIMENTOS DE MASSA 
 Escorregamentos 
 Corridas de lama (mood flow): 
 Movimentos muito rápidos de solo argiloso mole, que se 
move como se fosse um fluido viscoso. 
 Movimentos de “fluxo” também podem acontecer com outros 
materiais, por exemplo, areia seca. 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Erosão 
 À ação antrópica, tem sido o fator condicionante na 
deflagração dos processos erosivos, nas suas várias 
formas de atuação, como desmatamento e construção de 
vias de acesso, sem atenção às condições ambientais 
naturais. 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Erosão 
 o processo de evolução da voçoroca pode provocar 
escorregamentos sucessivos conforme indicam as 
seguintes fases: 
 a infiltração reduz a sucção do talude da voçoroca, 
que dependendo da duração e intensidade da chuva 
pode ocorrer um escorregamento; 
 após o período chuvoso o solo começa a secar e volta a 
ganhar resistência; 
 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Erosão 
 material coluvionar resultante do escorregamento é 
levado pelo próprio escoamento superficial das chuvas 
que causaram o escorragemento e principalmente pela 
exfiltração contínua no pé da voçoroca; 
 novas chuvas poderão causar novos escorregamentos. 
TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA 
 Erosão 
 A potencialidade do desenvolvimento de processos 
erosivos depende de fatores externos e internos, 
conforme mostrado na Tabela: 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS MOVIMENTOS DE MASSA 
 Existem diversas propostas de sistemas de classificação de 
movimentos, em que as ocorrências são agrupadas em 
função do tipo de movimento: rastejos ou fluência; 
escorregamentos; quedas e corridas ou fluxos. 
 Nenhuma delas inclui processos erosivos (ravinas e 
voçorocas). 
 Quanto aos grupos 
 A classificação mais utilizada internacionalmente e esta 
mostrada na Tabela 
CLASSIFICAÇÃO DOS MOVIMENTOS DE MASSA 
 Quanto a velocidade 
 Quanto à velocidade os movimentos de massa podem ser 
classificados como 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS MOVIMENTOS DE MASSA 
 Quanto a profundidade 
 Quanto à profundidade os movimentos de massa podem 
ser classificados como 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Os escorregamentos são os movimentos de massa mais 
freqüentes e de conseqüências catastróficas. 
 A forma da superfície de ruptura varia dependendo da 
resistência dos materiais presentes na massa. 
 Tanto em solos como em rochas a ruptura se da pela 
superfície de menor resistência. 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Rotacional 
 Em solos relativamente homogêneos a superfície tende a ser 
circular. 
 Caso ocorra materiais ou descontinuidades que representem 
com resistências mais baixas, a superfície passa a ser mais 
complexa, podendo incluir trechos lineares. 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Rotacional 
 
 A anisotropia com relação a resistência pode acarretar 
em achatamento da superfície de ruptura. 
 
 Os escorregamentos rotacionais podem ser 
múltiplos conforme mostra a Figura 21 e, na realidade, 
ocorrem sob forma tridimensional ( Figura 22). 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Rotacional 
 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Rotacional 
 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Translacional 
 Os escorregamentos translacionais se caracterizam pela 
presença de descontinuidades ou planos de fraqueza. 
 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Translacional 
 Os escorregamentos translacionais podem ocorrer no 
contato entre colúvio e solo residual e até mesmo no 
manto de alteração do solo residual. 
TIPOS DE ESCORREGAMENTO 
 Misto: Rotacional e Translacional 
 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
 A instabilidade do talude será deflagrada quando as 
tensões cisalhantes mobilizadas se igualarem à resistência 
ao cisalhamento; isto é 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
 Esta condição pode ser atingida com o aumento das tensões 
cisalhantes mobilizadas ou pela redução da resistência. 
 
 Varnes (1978) divide os mecanismos deflagradores em 2 
grupos. 
 
 A Tabela 5 propõe uma classificação adaptada 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
 A cobertura vegetal pode produzir efeitos favoráveis ou 
desfavoráveis na estabilidade das encostas, por exemplo: 
 O sistema raticular pode atuar como reforço e/ou 
caminho preferencial de infiltração. 
 A presença da copa das arvores reduz o volume de água 
que chega à superfície do talude 
 Os caules das arvores geram um caminho preferencial de 
escoamento de água; 
 A cobertura vegetal aumenta o peso sobre o talude; etc. 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
 Apesar dos efeitos contrários, a retirada da cobertura 
vegetal é indiscutivelmente um poderoso fator de 
instabilização 
 
 Com relação à ação antrópica, as principais modificações 
indutoras dos movimentos gravitacionais de massa são: 
CAUSAS GERAIS DOS ESCORREGAMENTOS 
 Remoção da cobertura vegetal. 
 Lançamento e concentração de águas pluviais e/ou 
servidas. 
 Vazamentos na rede de abastecimento, esgoto e presença 
de fossas. 
 Execução de cortes com geometria incorreta 
(altura/inclinação). 
 Execução deficiente de aterros (geometria, compactação e 
fundação). 
 Lançamento de lixo nas encostas/taludes. 
SIGNIFICADO SÓCIO-ECONÔMICO DE 
ESCORREGAMENTOS 
 Pode-se dizer que a ocorrência dos mesmos deve aumentar, 
devido principalmente a: 
 Aumento da urbanização e do desenvolvimento de áreas 
sujeitas a escorregamentos; 
 Desflorestamento contínuo destas áreas; 
 Aumento das taxas de precipitação causadas pelas 
mudanças de clima. 
SIGNIFICADO SÓCIO-ECONÔMICO DE 
ESCORREGAMENTOS 
 É obvio que os escorregamentos geram custos, que podem 
ser classificados como diretos e indiretos. 
 
 Custos diretos: 
 reparo de danos 
 relocação de estruturas 
 manutenção de obras 
 instalações de contenção 
SIGNIFICADO SÓCIO-ECONÔMICO DE 
ESCORREGAMENTOS 
 Custos indiretos: 
 Perda de produtividade industrial, agrícola e florestal, 
bem como potencial turístico devido aos danos locais e 
interrupção de sistemas de transporte; 
 Perda de valor de propriedades, bem como de impostos 
referenciados por ele; 
 Perda de vidas humanas, invalidez física ou trauma 
psicológico em moradores de locais afetados por 
escorregamentos.