Aula 04 OT ESTABILIDADE DE TALUDES 01

Prévia do material em texto

Departamento de 
Engenharia Civil
OBRAS DE TERRA
ESTABILIDADE DE TALUDES 01
(Introdução)
INTRODUÇÃO:
• O problema da estabilidade de encostas
naturais tem afetado a população brasileira;
• Peneplanização (tendência a descer);
• Ação do homem;
• Só com o conhecimento dos solos e dos
mecanismos dos escorregamentos será
possível projetar obras seguras, com a
preservação do meio ambiente, inclusive no que
se refere à erosão, que é um dos maiores males
que se pode causar a natureza.
TRECHO DE RESULTADO DE ESTUDO DE CASO:
Na primeira encosta avaliada, coordenadas UTM 24L 0655010;
8703541, são encontradas contenções que necessitam de
manutenção. As contenções observadas no talude fora as bermas,
sacos de solo-cimento (posteriormente jateados com concreto) e
drenos que estão totalmente entupidos, o que impede o escoamento
da água, podendo causar um acúmulo de água no terreno. Ainda
nesse ponto, observou-se a base da encosta ocupada por
fragmentos, resultantes de desmoronamentos recentes, o que implica
em falta de manutenção. Segundo Massad (2003) a utilização de
drenos profundos, tem o intuito de abaixar o nível freático, reduzindo
assim, as pressões neutras e, consequentemente, aumentar a
estabilidade do talude. Também foi utilizado canaletas em degraus,
que funciona como um sistema de drenagem superficial, além, de
minimizar a velocidade da água com a utilização de degraus, esta
apresenta um bom estado de conservação......
SOLOS DAS ENCOSTAS NATURAIS;
• Solos se formam por decomposição de rochas;
• Intemperismo físico e químico;
• Solos residuais ou solos de alteração
natureza da rocha mãe, clima, topografia,
drenagem, etc. Os arenitos, que não
contem feldspato nem mica dão origem a solos
arenosos;
• Solos Trasnsportados:
 Coluvionares
 Aluvionares
 Eólicos
 Glaciais
MADUROS OU LATERÍTICOS
JOVENS OU SAPROLÍTICOS
BLOCOS DE ROCHA
ROCHA MATRIZ
PROCESSO DE FORMAÇÃO/EVOLUÇÃO DE SOLOS
Quando o solo residual é transportado pela ação da
gravidade, como nos escorregamentos, a distâncias
pequenas, recebe o nome de solo coluvionar, ou
coluvião ou tálus. Em geral, esses solos
encontram-se no pé das encostas naturais e podem
ser constituídos de solos misturadas com blocos de
rochas. A formação desse solo pode ocorrer por
vários escorregamentos que se sucederam ao longo
do tempo.
Solos bem drenados, típicos de regiões de clima quente e
úmido, processo de lixiviação, gerando macroporos devido ao
carreamento de partículas.
Os solos lateríticos apresentam elevada resistência contra
erosão devido a ação cimentante dos óxidos de ferro que são
deixados na superfície.
Escorregamento, solo depositado no pé do talude, formação de solo coluvionar.
A propriedade que os solos apresentam de suportar
cargas e conservar a sua estabilidade depende de
que?
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO
Baseia-se na hipótese de haver equilíbrio numa
massa de solo, tomada como corpo rígido-plástico,
na iminência de entrar em um processo de
escorregamento..
 TALUDES?
NATURAIS
OU
ARTIFICIAIS
ACIDENTES → CONHECIDOS COMO: ESCORREGAMENTOS
 FORÇAS ATUANTES:
 SE OCORRER RUPTURA SE DARÁ POR CISALHAMENTO, QUANDO:
T = S
Equação de resistência ao cisalhamento dos solos (COULOMB) 
Se a amostra totalmente ou parcialmente
saturada, placas de metal perfuradas e
pedras porosas são colocadas abaixo e
acima da amostra (drenagem livre). Se a
amostra seca, placas de metal sólido são
usadas.
Desde que não haja excesso de pressão da
água no solo, as tensões totais e efetivas
serão idênticas.
O ensaio de cisalhamento direto é o mais antigo procedimento para a
determinação da resistência ao cisalhamento e se baseia diretamente no
critério de Mohr-Coulomb.
Os parâmetros necessários à analise de estabilidade em solos, quando obtidos em
ensaios de laboratório, devem representar as condições que ocorrem no campo.
Dependendo do tipo de solo, condições de drenagem e avaliação crítica da obra
(análises a longo ou curto prazo), utilizam-se solicitações drenadas ou não drenadas na
determinação dos parâmetros de resistência "c" e "φ".
Estes parâmetros podem ser expressos tanto em termos de tensões totais como
em termos de tensões efetivas. Normalmente, a análise de estabilidade é feita
utilizando-se os parâmetros efetivos “c” e “φ”, ambos propriedades intrínsecas
do solo, e determinando-se as poro-pressões existentes no campo.
Não sendo possível a determinação das poro-pressões que atuam no maciço, como
taludes naturais sem instrumentação (piezômetros), pode-se fazer a análise em termos
de tensões totais. Realizam-se ensaios CU ou UU, com medição de poro-pressão,
determinando-se os parâmetros de resistência em termos de tensões totais. Admite-se,
neste caso, a hipótese que as poropressões que se desenvolvem no ensaio de
laboratório são similares as poropressões no campo.
 TIPOS DE ESCORREGAMENTOS:
CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO VARGAS (1977):
 CREEP OU RASTEJO
 ESCORREGAMENTO VERDADEIRO
 DESLIZAMENTOS DE TÁLUS
 DESLOCAMENTO DE BLOCOS DE ROCHA 
ou DESPRENDIMENTO
 AVALANCHES OU EROSÃO VIOLENTA
 CREEP é um movimento lento de camadas superficiais
de solo, encosta abaixo, com velocidades muito
pequenas, de milímetros por ano, que se acelera por
ocasião das chuvas e se desacelera em épocas de seca,
daí o nove de rastejo.
Exemplos de Creep ou Rastejo
 Os escorregamentos verdadeiros (“landslide”) referem-
se a deslizamentos de volumes de solo ao longo de
superfícies de ruptura bem definidas, cilíndricas ou
planares.
Causas:
• Alteração da geometria do talude por descalçamento do
seu pé, por cortes ou escavações, por retaludamento,
com aumento de sua inclinação;
• Sobrecarga no topo das encostas;
• Infiltração de água da chuva que podem elevar as
pressões neutras;
• Desmatamento.
Escorregamento circular
Escorregamento planar
 Os tálus, detritos de escorregamentos antigos,
encontram-se , geralmente, saturados e podem sofrer
deslizamentos sob a ação conjunta da gravidade e
pressões neutras. Essa massa escoa como se fosse um
fluido ou liquido viscoso, também chamado de “mood
Flow”. Os tálus secos, não alimentados por água
subterrânea tendem a ser estáveis.
 Deslocamento de blocos de rocha ou lascas de rocha
resistentes ao intemperismo que podem sofrer queda
livre. O fenômeno ocorre em locais com escapas
rochosas.
 As avalanches ou erosões violentas (“debris flows”) são
fenômenos classificados como desastres naturais.
Ocorrem em geral, após longos períodos de chuva
provocando o escorregamento de solo e rocha para
dentro de um curso de água. A massa de solo mistura-se
com a água e dirige-se para as vertentes, arrastando o
que encontra pelo caminho.
E a NBR 11682/91 ???
A-1 Processes indutores de instabilidade
Compreendem os processos erosionais e os de liquefação
de solos, os quais tendem a acentuar ou a induzir as
instabilidades propriamente ditas.
A-1.1 Processos erosionais:
• Erosão laminar (superficial)
• Erosão por sulcos (linhas ou pequenos cortes)
• Ravinamento (cavidades maiores - declividade)
• Voçorocas (grandes crateras)
• Erosão por cavernas
• Erosão eólica
A-1.2 – Liquefação de solos superficiais:
A massa liquefeita proveniente das partes superiores do
talude pode provocar, ao se deslocar, instabilidade parcial ou
total nas partes inferiores do talude por ela atravessadas.
Ocorrem, em geral, em taludes de regiões sujeitas a altos
índices de precipitações pluviométricas, intercalados a
períodos de estiagem.
• Enxurradas
• Deslocamento de massa de solo saturado, com
blocos derocha
• Liquefação de massa de solo superficial
A-2 _ Processo de Instabilidade propriamente ditos
O mecanismo de desenvolvimento dos processos e suas
geometrias podem variar e condicionam o tipo de solução
mais adequada a cada caso.
Segundo a NBR 11.682, os mecanismos compreendem o tipo
de movimentação do terreno, a velocidade e a direção dos
deslocamentos, a frequência da movimentação e seu estágio
evolutivo.
• Uma vez realizada a investigação geológica e geotécnica, 
o diagnóstico definitivo é importante;
• Locais com obras de estabilização (instabilidade ocorrida):
 Definição do tipo: geometria e mecanismos;
 Retroanálise da instabilidade;
 Alternativas de solução (estabilização ou prevenção);
 Avaliação de parâmetros e índices de segurança;
 Estudo técnico-econômico das soluções possíveis;
 Escolha mais adequada;
 Plano de execução
• Projeto de obras de estabilização:
 Sem elementos de contenção:
 Modificação da geometria do talude;
 Desmonte de partes instáveis;
 Aterro estabilizante de pé de talude;
 Modificação do regime geohidrológico: drenos,
poços, galerias de drenagem, trincheiras
drenantes;
 Melhoria da resistência ao cisalhamento: injeção de
calda de cimento, preenchimento de fendas com
argamassa de cimento;
 Com elementos de contenção:
 Estruturas de alvenaria ou concreto: murros de
arrimo (gravidade ou flexão);
 Estruturas chumbadas ou ancoradas: na fundação,
em cortinas,...
 Estruturas de reforço: telas galvanizadas; tirantes,
gabião, estaca raiz,...
EXERCÍCIOS
1)( ) A estabilidade de um talude depende de fatores
como ângulo de atrito interno e coesão do solo.
2)( ) Uma superfície de solo exposta que forma um
certo ângulo com a horizontal, que tanto pode ser
natural no caso das encostas quanto artificial,
recebe a denominação de coroa.
3)( ) Os processos de instabilização de taludes e
encostas, denominados “mood flow” são
Movimentos muito rápidos de solo argiloso mole,
que se move como se fosse um fluido viscoso.
4)( ) Talude de aterro é aquele que se forma como
resultado de um processo de retirada de material e
Talude de corte é aquele que se forma como
resultado da deposição, da terraplenagem e de
bota-fora.
V
F
V
F
5) Sobre projetos de edificações a serem implantados em 
terrenos em desníveis acentuados, é correto afirmar-se que:
a) não exigem movimentos de terra.
b) muito usados em construções arrojadas.
c) geralmente não se prestam para construções.
d) indicados geralmente para construções simples.
e) não exigem, em sua grande parte, ancoramentos.
07) Uma amostra de uma argila normalmente adensada foi
consolidada com σ = 350 kPa e levada à ruptura por
cisalhamento em condições drenadas, a qual rompeu com
S = 1050 kPa. Sabe-se que o ângulo de atrito é igual 45◦.
Pergunta-se: Qual é a coesão desta argila?
S = c + (σ + µ).tgⱷ
1050 = c + (350 + 0).tg45
1050 = c + 350.1
C = 700 kPa
8) Considere o talude infinito com solo homogêneo apoiado
sobre rocha. Aonde se situa o plano de ruptura?
O plano de ruptura é paralelo ao talude e atinge a maior
profundidade possível, isto é, podendo chegar no contato
com a rocha.
Bibliografia:
• MASSAD, Faiçal. Obras de Terra, curso básico de 
Geotecnica;
• CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas 
aplicações;
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS 
– ABNT. NBR 11682/91- Estabilidade de Taludes
OBRIGADO !!!!!