AULA 5 - Dimensionamento de Taludes - Estabilidade de taludes

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UNIDADE 5: ESTABILIDADE DE TALUDES
1 INTRODUÇÃO
Encosta x Talude
Terreno em estado natural ≠ terreno movimentado!
1 INTRODUÇÃO
Encosta
1 INTRODUÇÃO
Talude
São as superfícies inclinadas resultantes de um corte ou aterro que servem de ligação entre a
plataforma que se vai executar e a superfície original do terreno, ou seja, são as superfícies que
têm por finalidade servir como sustentação natural para movimentos de terra.
1 INTRODUÇÃO
Talude pode ser definido como uma superfície inclinada que delimita um 
maciço terroso ou rochoso.
1 INTRODUÇÃO
Leitura complementar
 ABNT NBR 11682/2009 – Estabilidade de taludes;
 ABNT NBR 5629/2006 – Execução de tirantes ancorados no terreno;
 Manual técnico de encostas – Fundação instituto de geotecnia do município do Rio 
de Janeiro;
 Manual de serviços geotécnicos – Solobrat 2015;
 Fundações teoria e prática – PINI – ABMS/ABEF - 2016
1 INTRODUÇÃO
Escorregamento de talude ou movimentação de massa
Pode-se dizer que a ocorrência de desastres com instabilização de
taludes, 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.
1 INTRODUÇÃO
Escorregamento de talude ou movimentação de massa
Os escorregamentos geram custos, que podem ser diretos e indiretos.
Os custos diretos correspondem ao reparo de danos, relocação de
estruturas e manutenção de obras e instalações de contenção.
Os custos indiretos podem ser:
a) Perda de produtividade industrial, agrícola e florestal, potencial
turístico e interrupção de sistemas de transporte;
b) Desvalorização de propriedades, bem como os seus impostos;
c) Perda de vidas humanas, invalidez física ou trauma psicológico em
moradores de locais afetados por escorregamentos.
2 TIPOS DE ESCORREGAMENTO
Os tipos de escorregamentos podem ser divididos em 5 grupos:
a) Quedas (falls) : destacamento ou “descolamento” de solo ou rocha de
um talude íngreme.
b) 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 escocrregamento,
dependendo da geometria do terreno.
2 TIPOS DE ESCORREGAMENTO
c) Escorregamento (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. Quando ocorre lenta e progressivamente, pode receber
também o nome de rastejo.
2 TIPOS DE ESCORREGAMENTO
2 TIPOS DE ESCORREGAMENTO
2 TIPOS DE ESCORREGAMENTO
d) 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.
e) Corridas de lama (mood flow): Movimentos muito rápidos de solo
argiloso mole, que se move como se fosse um fluido viscoso.
3 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL
É muito importante a identificação de áreas vulneráveis a
movimentações. pode ser feita através de:
Mapas topográficos e/ou geológicos, Fotografias aéreas e de satélite.
Podem também ser realizadas investigações de campo:
 Levantamento topográfico;
 Estudo das estruturas geológicas;
 Exploração do subsolo;
Medições de nível de água, permeabilidade do solo/rocha, regime de 
chuvas);
 Fatores Ambientais: clima
4 MECANISMOS QUE LEVAM A RUPTURA
Mecanismos que levam a ruptura: São aqueles que levam a um aumento
dos esforços atuantes ou a uma diminuição da resistência do material
que compõe o talude ou do maciço como um todo.
O material que compõe um talude tem a tendência natural de escorregar
sob a influência da força da gravidade, entre outras que são suportadas
pela resistência ao cisalhamento do próprio material.
4 MECANISMOS QUE LEVAM A RUPTURA
Geralmente, o procedimento mais adequado para a estabilização de um
talude é atuar sobre os mecanismos instabilizadores.
-Causas externas: são devidas a ações externas que alteram o estado de
tensão atuante sobre o maciço:
Mudança da geometria do talude (inclinação e/ou altura), devido a
cortes ou aterros, no talude ou em terrenos adjacentes;
Aumento da carga atuante (por sobrecargas na superfície, por
exemplo);
Atividades sísmicas, e outras...
4 MECANISMOS QUE LEVAM A RUPTURA
Causas internas: são aquelas que atuam reduzindo a resistência ao
cisalhamento do solo constituinte do talude, sem ferir o seu aspecto
geométrico visível, pode ser:
i. Variação do nível de água (N.A.), que pode gerar:
a) Aumento do peso específico do material;
b) Aumento da poro-pressão diminuição da pressão efetiva;
c) A saturação em areias faz desaparecer a coesão fictícia;
d) Rebaixamento rápido do NA forças de percolação...
ii. Diminuição da resistência do solo (ou rocha), ou do maciço como
um todo, com o tempo (por lixiviação, por mudanças nos minerais
secundários, nas descontinuidades, etc.);
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Objetivos:
1. Averiguar a estabilidade de taludes em diferentes tipos de obras
geotécnicas, sob diferentes condições de solicitação, de modo a
permitir a execução de projetos econômicos e seguros;
2. Averiguar a possibilidade de escorregamentos de taludes naturais ou
construídos pelo homem, analisando-se a influência de modificações
propostas.
3. Analisar escorregamentos já ocorridos, obtendo-se subsídios para o
entendimento de mecanismos de ruptura e da influência de fatores
ambientais;
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Objetivos:
4. Executar projetos de estabilização de taludes já rompidos,
investigando-se as alternativas de medidas preventivas e corretivas
que possam ser necessárias;
5. Estudar o efeito de carregamentos extremos naturais, tais como,
terremotos, maremotos, explosões, altos gradientes de temperaturas, ou
decorrentes da ação do homem - execução de obras por exemplo.
6. Entender o desenvolvimento e forma de taludes naturais e os
processos responsáveis por diferenças em características naturais
Regionais.
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
As técnicas de análise de estabilidade podem ser divididas em dois
grandes grupos:
ii. Análise Probabilística
iii. Análises Determinísticas
Análise Probabilística
Requer conhecimento das distribuições de probabilidade ou das funções
de densidade de probabilidade das variáveis aleatórias associadas ao
problema.
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Análises Determinísticas
Realizadas em função do fator ou coeficiente de segurança (Fs), que pode
ter diversas definições:
a) Fator que minora os parâmetros de resistência ao cisalhamento (em 
termos de tensões efetivas):
b) Fator que minora a resistência ao cisalhamento (em termos de tensões 
totais):
c) Relação entre momentos resistente (MR) e atuante (MA) (para 
superfície de ruptura circular):
d) Relação entre forças resistente (FR) e atuante (FA) (Fundações):
e) Relação entre resistência ao cisalhamento do solo e tensões 
cisalhantes atuantes no maciço:
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Fator de segurança (Fs): É o valor 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. 
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Fator de segurança (Fs):
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Fator de segurança (Fs):
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Método de talude infinito:
Um talude é denominado infinito quando a relação entre as suas
grandezas geométricas, extensão e espessura for muito grande. Nestes
taludes a linha potencial de ruptura é paralela à superfície do terreno
(figura a seguir). Eles podem ser maciços homogêneos ou estratificados,
neste caso, porém os estratos devem ter os planos de acamamento
paralelos à superfície do talude.
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Estabilidade de taludes infinitos sem percolação:
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDEEstabilidade de taludes infinitos sem percolação:
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Estabilidade de taludes infinitos com percolação:
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Estabilidade de taludes infinitos com percolação:
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Estabilidade de taludes finitos: - Método de Culmann
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Estabilidade de taludes finitos: - Método de Culmann
5 ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE TALUDE
Estabilidade de taludes finitos: - Método de Culmann
6 CONSIDERAÇÕES DE PROJETO
Não se pode normatizar o projeto de estabilização de taludes, pois cada
problema é único, tendo-se em vista a natureza dos solos (materiais
naturais) e o local onde se encontram.
Para se poder projetar adequadamente um talude que seja estável, deve-
se levar em consideração dos dados de investigação de campo, ensaios
de laboratório, análises de estabilidade efetuadas, a forma de execução
da obra e sua manutenção. E, principalmente, o engenheiro deve utilizar
seu bom senso.
Muitas vezes, com uma simples modificação de geometria do talude,
pode-se torná-lo estável. Outras vezes, é necessária a execução de obras
complexas de engenharia.
7 EXERCÍCIOS
1) Para a inclinação infinita da figura (considere que não exista
percolação pelo solo), determine:
a) O fator de segurança contra o escorregamento ao longo da interface
solo-rocha.
b) A altura H, que fornecerá um fator de segurança (Fs) de 2 contra
escorregamento.
7 EXERCÍCIOS
2) Considere o exercício anterior. Se existir percolação pelo solo com o
lençol freático coincidindo com a superfície do solo, qual é o fator de
segurança, dado que H = 1,11m e ɣsat = 18,55kN/m³.
7 EXERCÍCIOS
3) Dado o talude finito, calcule pelo método de Culmann a altura H para 
um coeficiente de segurança de 3.
7 EXERCÍCIOS
4) O muro de contenção mostrado na figura deve garantir a estabilidade de um talude de
solo não coesivo, cuja envoltória de resistência ao cisalhamento é definida pelo ângulo
de atrito φ. A partir da análise da figura, considerando o ângulo α a inclinação do terreno
e das informações fornecidas, conclui-se que:
a) quanto maior for o ângulo de atrito φ, maior será o empuxo do solo no muro.
b) quanto maior for o ângulo α, menor será a tensão de compressão máxima na base do muro.
c) aumentando-se a largura B, diminui-se o fator de segurança quanto ao deslizamento.
d) no caso de α = 0, a direção da resultante do empuxo do solo é horizontal e dista H/3 da base do
muro.
e) para que o muro seja estável quanto ao tombamento, é necessário que a direção da resultante do
empuxo passe pelo centro de gravidade da seção transversal do muro.
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
1) Tratamento superficial:
É uma medida preventiva a fim de evitar que material do maciço seja
perdido, através da erosão da face e/ou que água em demasia infiltre no
terreno.
Para tal, faz-se o recobrimento da superfície do talude geralmente com:
a) Vegetação rasteira;
b) Telas (geossintéticos);
c) Argamassa ou concreto jateado.
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
2) Solo Reforçado
Consiste na introdução de elementos resistentes na massa de solo, com a
finalidade de aumentar a resistência do maciço como um todo. O
método de execução é o chamado “Down-Top” (de baixo para cima).
Durante a execução do aterro a ser reforçado, a cada camada de solo
compactado executada, faz-se o intercalamento com uma camada de
elementos resistentes. À medida que o aterro vai sendo alteado, o talude
reforçado vai tomando forma. Geralmente, a face do talude reforçado
recebe um revestimento, para que problemas, como erosão, possam ser
evitados.
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
3) Terra armada:
Os elementos de reforço são tiras metálicas, que recebem tratamento 
especial anticorrosão.
Estas tiras são presas a blocos de concreto que protegem a face, para que 
se evite deslocamento excessivo das mesmas. Cabe lembrar aqui que 
estes blocos de concreto não possuem função estrutural.
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
4) Geossintéticos:
Atualmente, estes materiais vêm sendo amplamente utilizados e novos
tipos dos mesmos vem sendo desenvolvidos. Podem ser utilizados com
diferentes finalidades: separação de materiais, reforço de aterros,
filtração, drenagem e barreiras impermeáveis.
Os mais utilizados como elementos de reforço em solo são:
a)Geogrelhas;
b)Geotêxteis – tecidos e não tecidos;
c)Geocompostos (combinação de pelo menos dois geossintéticos).
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
4) Geossintéticos:
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
5) Outros materiais:
Outros materiais que apresentam resistência maior que o solo podem ser 
utilizados como elementos de reforço. Diversas alternativas consideradas 
de baixo custo e ecologicamente corretas podem ser citadas, entre elas, 
a utilização de pneus usados e Bambus.
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
6) Solo grampeado:
Consiste na introdução de barras metálicas, revestidas ou não, em
maciços naturais ou em aterros. Sua execução é composta das seguintes
fases: perfuração do maciço, introdução da barra metálica no furo e
preenchimento do mesmo com nata de cimento.
8 CONTENÇÃO DE TALUDES
7) Cortina atirantada:
Consiste numa parede de concreto armado, através dos quais o maciço é
perfurado, sendo introduzidas nos furos barras metálicas (tirantes). Após
o posicionamento destas barras, é introduzida nas perfurações nata de
cimento a alta pressão, que penetra nos vazios do solo, formando um
bulbo, e ancorando as barras metálicas. Passado o tempo de cura da nata
de cimento, os tirantes são protendidos e presos na parede de concreto,
o que faz com que esta estrutura seja “empurrada” contra o maciço.
NO MAIS, SAUDADES........
7 EXERCÍCIOS
Extra:
Um maciço com talude infinito, constituído de solo silto-arenoso, rompeu
após uma chuva intensa em virtude de ter ficado totalmente saturado e
de ter perdido a sua parcela de resistência devida à coesão. Calcular o
coeficiente de segurança que existia antes da chuva, quando o NA estava
abaixo do topo da rocha, admitindo que a ruptura se deu com coeficiente
de segurança unitário.