TCC - Avaliação da estabilidade de um talude PASSO FUNDO - RS

Prévia do material em texto

IMED 
ESCOLA POLITÉCNICA 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
GABRIELA DALL’ASTA RIZZOTTO 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE 
NO MUNICÍPIO DE PASSO FUNDO - RS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PASSO FUNDO 
2019
 
GABRIELA DALL’ASTA RIZZOTTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE 
NO MUNICÍPIO DE PASSO FUNDO - RS 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para 
obtenção do grau de Engenheira Civil no curso de 
Engenharia Civil, da Escola Politécnica IMED. 
 
Orientador: Me. Eng. Luis Eduardo Formigheri. 
 
 
 
 
 
 
 
PASSO FUNDO 
2019 
3 
 
GABRIELA DALL’ASTA RIZZOTTO 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE 
NO MUNICÍPIO DE PASSO FUNDO - RS 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para 
obtenção do grau de Engenheira Civil no curso de 
Engenharia Civil, da Escola Politécnica IMED. 
 
Passo Fundo, 09 de dezembro de 2019. 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
_____________________________________ 
Prof. Me. Eng. Luis Eduardo Formigheri – Engenharia Civil – IMED – Orientador 
Área de concentração: Geotecnia 
 
_____________________________________ 
Prof. Me. Eng. Maristâni Gampert Spannenber Formigheri – Engenharia Civil – IFSUL 
Área de concentração: Geotecnia 
 
_____________________________________ 
Prof. Me. Eng. Tamara Francisca Baggio – Engenharia Civil - IFSUL 
Área de concentração: Engenharia de Materiais 
 
4 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 Ao meu orientador Luis Eduardo Formigheri, agradeço as ricas sugestões e ensinamentos a 
este trabalho. Sua dedicação, paciência e sabedoria me incentivaram do início ao fim, me estimulando 
a continuar e buscar sempre a aprender ao longo desta caminhada. Muito obrigada! 
 À minha família que esteve sempre me apoiando, suportando as situações-limites no decorrer 
de todo o curso, me incentivando a nunca desistir e por todo o auxílio necessário. 
 Aos meus amigos e colegas, especialmente pela paciência de ouvir, acolher e retribuir com 
conselhos, me dando força e vontade de seguir adiante. Sou grata por toda cooperação e apoio de 
todos. 
 Divido a todos esta etapa de minha vida acadêmica e futura vida profissional, o meu 
reconhecimento e carinho por vocês é imensurável. Muito obrigada! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
RESUMO 
 
Este trabalho apresenta resultados de análises de estabilidade de um talude, de solo argiloso natural 
residual de basalto, localizado no município de Passo Fundo – RS. Inicialmente, apresenta-se uma 
visão geral dos tipos de movimentos de massa e tipos de ruptura que podem ocorrer em um maciço 
terroso sob forma de deslizamentos, rupturas de taludes, quedas, entre outros, além de ferramentas 
computacionais disponíveis no mercado para facilidade de análises de estabilidade. À vista disso, a 
metodologia baseou-se em realizar um levantamento topográfico do talude, a partir de medições. 
Também se realizou sondagem à trado manual, para caracterização táctil-visual do solo. Houve a 
importância de buscar informações referentes ao histórico de precipitação do município de Passo 
Fundo, além de estimar uma sobrecarga acidental para testes, considerando o peso de um caminhão 
e sobrecarga permanente de uma residência. Tais informações levantadas foram de suma importância 
como dados de entrada na realização das análises com o auxílio do software GEOSLOPE, onde 
buscou-se saber a resistência ao cisalhamento das camadas de solo, bem como a geometria dos perfis 
do talude. Para a interpretação das análises no quesito de estabilidade, necessitou-se realizar a 
classificação de riscos de acordo com a norma ABNT NBR 11682:2009. O risco do presente talude 
em estudo, de acordo com os critérios estabelecidos pela norma, classificou-se como médio – quanto 
à riscos de vidas humanas, e baixo – quanto à riscos ambientais e materiais, indicando um fator de 
segurança mínimo de 1,3. Na realização das análises, os parâmetros de resistência do solo foram 
utilizados valores retirados de bibliografia, a partir de campanha de ensaios de laboratórios realizados 
em dois munícipios próximos: Ijuí e Erechim. Tais análises consistiram em processos iterativos para 
avaliar o comportamento do talude sob condições adversas (análise drenada, análise não-drenada, 
sobrecarga e escavação no pé do talude), objetivando a comparação dos fatores de segurança de 
acordo com a recomendação mínima da norma de estabilidade. Para cada etapa de análise, realizou-
se ainda comparações dos métodos de Morgenstern-Price, Spencer, Janbu e Bishop. A avaliação do 
comportamento do talude consistiu na realização das análises considerando os parâmetros do solo de 
Erechim e posteriormente do solo de Ijuí, onde os parâmetros de resistência como a coesão, peso 
específico natural e ângulo de atrito apresentaram-se muito divergentes, havendo a necessidade de 
reduzir os parâmetros do solo de Erechim e ajustar os mesmos do solo de Ijuí, para obter fatores de 
segurança mais condizentes e realistas com a presente situação do talude. Conclui-se que o talude se 
encontra em situação estável sob condição drenada, enquanto em análises sob condições adversas 
(saturação + sobrecarga + corte) houveram algumas variações nos fatores de segurança em 
comparação com a recomendação mínima da norma. 
 
Palavras-chave: Estabilidade de talude. Análises. Fator de segurança. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
ABSTRACT 
 
This final paper presents results of stability analysis of natural soil, of residual natural clayey basalt 
soil, located at Passo Fundo - RS. Initially, it presents an overview of the types of mass movement 
and types of rupture that can occur in an earthen mass in the form of landslides, slope ruptures, falls, 
among others, as well as commercially available computational tools for stability analysis. In view 
of this, a methodology was based on performing a topographic survey of the slope, determined on the 
execution of measurements, and the addition of a manual geotechnical investigation for tactile-visual 
soil characterization. There was the importance of seeking information related to the precipitation 
history of Passo Fundo’s city, as well as estimating an accidental surcharge load for testers, 
considering the weight of a 6-ton truck, and a 10-ton residence surcharge load on top of the slope. 
This information were important as input data in the execution of analyzes with the support of 
GEOSLOPE software, where it was required to classify soil layer and shear strength, as well as a 
geometry of the slope tests. For an interpretation of stability analysis, a risk classification is required 
according to ABNT NBR 11682: 2009. The risk of the present slope in study, according to the 
criterion established by the norm, was classified as medium - in terms of risks to human lives, and 
low - in terms of environmental and material risks, indicating a minimum safety factor of 1.3. . In the 
analyzes, the soil resistance parameters were used values taken from bibliography, from laboratory 
tests campaign realized in two nearby municipalities: Ijuí and Erechim. These analyzes consisted of 
iterative processes to evaluate the slope behavior under adverse conditions (Mohr–Coulomb analysis, 
undrained analysis, surcharge load and cut excavation), aiming at the comparison of safety factors 
according to the minimum recommendation of the stability norm. For each analysis step, a 
comparison of the Morgenstern-Price, Spencer, Janbu and Bishop methods was performed to evaluate 
the variation of the safety factors obtained. The evaluation of the slope behavior consisted of the 
analysis considering the soil parameters of Erechim and later the soil of Ijuí, where the resistance 
parameters such as cohesion, natural specific weight and friction angle were very convergent, being 
necessary reducing the soil parameters of Erechim and adjusting those of the soil ofIjuí, to obtain 
safety factors more consistent and realistic with the present slope situation. It is concluded that the 
slope is in a stable situation under Mohr–Coulomb condition, while in analyzes under adverse 
conditions (saturation + surcharge load + cut) there are some variations in safety factors compared to 
a minimum norm recommendation. 
 
Keywords: Slope stability. Analisys. Safety factor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: Composição de talude ......................................................................................................... 16 
Figura 2: Esquema dos sinais de rastejo ............................................................................................ 18 
Figura 3: Representação do fenômeno "corrida" ............................................................................... 19 
Figura 4: Escorregamento rotacional ................................................................................................. 21 
Figura 5: Escorregamento translacional ............................................................................................. 21 
Figura 6: Esquema de queda .............................................................................................................. 22 
Figura 7: Geometria de ruptura .......................................................................................................... 23 
Figura 8: Instrumentos de monitoramento de taludes ........................................................................ 27 
Figura 9: Representação do método de fatias e as forças atuantes .................................................... 32 
Figura 10: Software PLAXIS (Superfície de deslizamento e deformação da malha) ....................... 35 
Figura 11: Exemplo da aplicação da ferramenta GEOSLOPE .......................................................... 35 
Figura 12: Exemplo do software SLIDE............................................................................................ 36 
Figura 13: Visualização em 3D software SLIDE3 ............................................................................. 36 
Figura 14: Mudança na geometria do talude ...................................................................................... 38 
Figura 15: Localização do município de Passo Fundo ...................................................................... 39 
Figura 16: Resultados dos índices físicos do solo e parâmetros de resistência na condição natural e 
inundada de Erechim .................................................................................................................. 40 
Figura 17: Gráfico de parâmetros de resistência ao cisalhamento (a) ângulo de atrito e (b) coesão . 42 
Figura 18: Imagens de satélite nos anos de (1) 2011, (2) 2015 e (3) 2018 ........................................ 44 
Figura 19: Foto atual do talude .......................................................................................................... 45 
Figura 20: Medições do talude ........................................................................................................... 47 
Figura 21: Indicação das seções ......................................................................................................... 48 
Figura 22: Representação das seções A-A, B-B, C-C e D-D ............................................................. 49 
Figura 23: Locação dos furos de sondagem ....................................................................................... 51 
Figura 24: Sondagem S01 .................................................................................................................. 52 
Figura 25: Sondagem S02 .................................................................................................................. 53 
Figura 26: Sondagem S03 .................................................................................................................. 54 
Figura 27: Sondagem S04 .................................................................................................................. 55 
Figura 28: Sondagem S05 .................................................................................................................. 56 
Figura 29: Sondagem S06 .................................................................................................................. 57 
Figura 30: Sondagem S07 .................................................................................................................. 58 
Figura 31: Sondagem S08 .................................................................................................................. 59 
8 
 
Figura 32: Sondagem S09 .................................................................................................................. 60 
Figura 33: Sondagem S10 .................................................................................................................. 61 
Figura 34: Perfis corte A-A e B-B ..................................................................................................... 62 
Figura 35: Perfil corte E-E ................................................................................................................. 63 
Figura 36: Perfis corte C-C e D-D ..................................................................................................... 64 
Figura 37: Tabelas de fatores de segurança conforme a norma ......................................................... 66 
Figura 38: Temperatura e precipitações médias em Passo Fundo ..................................................... 67 
Figura 39: Normais climatológicas de Passo Fundo no período de 1961-1990 ................................. 68 
Figura 40: Corte A-A - perfil trecho 1 ............................................................................................... 70 
Figura 41: Corte B-B - perfil trecho 2 ................................................................................................ 70 
Figura 42: Corte C-C - perfil trecho 3 ................................................................................................ 71 
Figura 43: Corte D-D - perfil trecho 4 ............................................................................................... 71 
Figura 44: Análise drenada de todos os perfis (parâmetros do solo de Erechim) .............................. 73 
Figura 45: Análise não-drenada de todos os perfis (parâmetros do solo de Erechim) ...................... 75 
Figura 46: Análises drenada e não-drenada, respectivamente, com sobrecarga acidental em todos os 
perfis........................................................................................................................................... 77 
Figura 47: Análises na condição drenada de todos os trechos com parâmetros de solo de Ijuí ........ 80 
Figura 48: Análises da condição não-drenada de todos os trechos com parâmetros de solo de Ijuí . 81 
Figura 49: Análises drenada e não-drenada, respectivamente, com sobrecarga acidental em todos os 
perfis........................................................................................................................................... 83 
Figura 50: Análise drenada de todos os perfis (parâmetros reduzidos do solo de Erechim) ............. 86 
Figura 51: Análise não-drenada de todos os perfis (parâmetros reduzidos do solo de Erechim) ...... 88 
Figura 52: Análises drenada e não-drenada, respectivamente, com sobrecarga acidental em todos os 
perfis........................................................................................................................................... 89 
Figura 53: Análise drenada de todos os perfis (parâmetros de solo ajustados de Ijuí) ..................... 92 
Figura 54: Análise não-drenada de todos os perfis (parâmetros de solo ajustados de Ijuí) ............... 94 
Figura 55: Análises drenada e não-drenada,respectivamente, com sobrecarga acidental em todos os 
perfis........................................................................................................................................... 96 
Figura 56: Análises na condição drenada (escavações de 2m no pé do talude) ................................. 98 
Figura 57: Análises na condição não-drenada (escavações de 2m no pé do talude) ....................... 100 
Figura 58: Análises drenada e não-drenada, respectivamente, com sobrecarga acidental em todos os 
perfis......................................................................................................................................... 101 
 
 
9 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Características dos movimentos de massa ......................................................................... 17 
Tabela 2: Tipos de instrumentação de monitoramento de taludes ..................................................... 26 
Tabela 3: Nível de segurança desejado contra a perda de vidas humanas ......................................... 28 
Tabela 4: Nível de segurança desejado contra danos materiais e ambientais .................................... 29 
Tabela 5: Fatores de segurança mínimos ........................................................................................... 29 
Tabela 6: Características dos métodos de equilíbrio limite ............................................................... 31 
Tabela 7: Caracterização geotécnica do solo de Passo Fundo ........................................................... 41 
Tabela 8: Parâmetros de resistência do solo de Erechim utilizados na primeira análise ................... 72 
Tabela 9: Variação dos fatores de segurança conforme método de análise na condição drenada ..... 74 
Tabela 10: Variação dos fatores de segurança conforme método de análise na condição não-drenada
 .................................................................................................................................................... 76 
Tabela 11: Variação dos fatores de segurança a condição drenada e não-drenada com sobrecarga 
acidental ..................................................................................................................................... 78 
Tabela 16: Parâmetros de resistência do solo de Ijuí utilizados na terceira análise ........................... 79 
Tabela 13: Comparação dos métodos de análise na condição drenada de todos os perfis do solo de 
Ijuí .............................................................................................................................................. 81 
Tabela 14: Comparação dos métodos de análise na condição não-drenada de todos os perfis do solo 
de Ijuí ......................................................................................................................................... 82 
Tabela 19: Variação dos fatores de segurança a condição drenada e não-drenada com sobrecarga 
acidental ..................................................................................................................................... 84 
Tabela 12: Parâmetros de resistência reduzidos do solo de Erechim utilizados na segunda análise . 85 
Tabela 13: Variação dos fatores de segurança conforme método de análise na condição drenada ... 87 
Tabela 14: Variação dos fatores de segurança conforme método de análise na condição não-drenada
 .................................................................................................................................................... 88 
Tabela 19: Variação dos fatores de segurança a condição drenada e não-drenada com sobrecarga 
acidental ..................................................................................................................................... 90 
Tabela 20: Parâmetros de resistência do solo atribuído utilizados na quarta análise ........................ 91 
Tabela 21: Comparação dos métodos de análise na condição drenada de todos os perfis ................ 93 
Tabela 22: Comparação dos métodos de análise na condição não-drenada de todos os perfis ......... 95 
Tabela 23: Variação dos fatores de segurança a condição drenada e não-drenada com sobrecarga 
acidental ..................................................................................................................................... 97 
Tabela 24: Comparação dos métodos de análise na condição drenada de todos os perfis com 
10 
 
escavações .................................................................................................................................. 99 
Tabela 25: Comparação dos métodos de análise na condição não-drenada de todos os perfis com 
escavações ................................................................................................................................ 100 
Tabela 26: Variação dos fatores de segurança na condição drenada e não-drenada com sobrecarga 
acidental ................................................................................................................................... 102 
 
 
LISTA DE EQUAÇÕES 
 
Equação (1): Fator de segurança proposto por Fellenius ........................................................ 27 
Equação (2): Fator de segurança determinado por Gerscovich ............................................... 28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 14 
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 15 
2.1 Geral ............................................................................................................................................ 15 
2.2 Específicos ................................................................................................................................... 15 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................................ 15 
3.1 Taludes ...................................................................................................................................... 15 
3.1.1 Taludes construídos............................................................................................................ 16 
3.1.2 Taludes naturais ................................................................................................................. 16 
3.2 Movimentos de massa .............................................................................................................. 16 
3.2.1 Rastejos .............................................................................................................................. 18 
3.2.2 Corridas .............................................................................................................................. 18 
3.2.3 Escorregamentos ................................................................................................................... 20 
3.2.3.1 Escorregamentos rotacional ........................................................................................... 20 
3.2.3.2 Escorregamentos translacionais ..................................................................................... 21 
3.2.4 Quedas ................................................................................................................................... 22 
3.3 Tipos de rupturas ..................................................................................................................... 22 
3.3.1 Ruptura planar .................................................................................................................... 23 
3.3.2 Ruptura circular..................................................................................................................23 
3.3.3 Ruptura em cunha .............................................................................................................. 24 
3.3.4 Tombamento ...................................................................................................................... 24 
3.4 Manifestações patológicas de movimentos ............................................................................. 24 
3.4.1 Instrumentação de monitoramento de taludes .................................................................... 25 
3.5 Fator de segurança ................................................................................................................... 27 
3.6 Análise de estabilidade............................................................................................................. 30 
3.6.1 Método de equilíbrio limite................................................................................................ 30 
3.6.2 Método dos elementos finitos ............................................................................................... 32 
12 
 
3.6.3 Ferramentas computacionais .............................................................................................. 33 
3.6.3.1 Software GEOSLOPE ................................................................................................ 36 
3.7 Condições de contorno para análise de estabilidade............................................................. 37 
3.8 Solos ............................................................................................................................................. 38 
3.8.1 Parâmetros geotécnicos ......................................................................................................... 40 
4 METODOLOGIA .................................................................................................................... 42 
4.1 Histórico .................................................................................................................................... 42 
4.2 Caracterização do talude ......................................................................................................... 45 
4.3 Geometria do talude................................................................................................................. 45 
4.4 Solo do talude ........................................................................................................................... 49 
4.4.1 Sondagem à trado ............................................................................................................... 50 
4.4.2 Parâmetros de resistência do solo ...................................................................................... 65 
4.5 Classificação de riscos conforme NBR 11682:2009 ............................................................... 65 
4.6 Precipitação em Passo Fundo.................................................................................................. 67 
4.7 Sobrecarga e corte .................................................................................................................... 68 
5 ANÁLISE DE RESULTADOS ................................................................................................ 69 
5.1 Primeira análise.......................................................................................................................... 72 
5.1.1 Condição drenada .................................................................................................................. 73 
5.1.2 Condição não-drenada........................................................................................................... 75 
5.1.3 Acréscimo de sobrecarga acidental ....................................................................................... 76 
5.2 Segunda análise .......................................................................................................................... 78 
5.3.1 Condição drenada .................................................................................................................. 80 
5.3.2 Condição não-drenada........................................................................................................... 81 
5.3.3 Acréscimo de sobrecarga acidental ....................................................................................... 83 
5.3 Terceira análise .......................................................................................................................... 84 
13 
 
5.2.1 Condição drenada .................................................................................................................. 86 
5.2.2 Condição não-drenada........................................................................................................... 88 
5.2.3 Acréscimo de sobrecarga acidental ....................................................................................... 89 
5.4 Quarta análise ............................................................................................................................ 90 
5.4.1 Condição drenada .................................................................................................................. 92 
5.4.2 Condição não-drenada........................................................................................................... 94 
5.4.3 Acréscimo de sobrecarga acidental ....................................................................................... 96 
5.3 Análises de possíveis escavações ............................................................................................... 97 
5.3.1 Condição drenada .................................................................................................................. 98 
5.3.2 Condição não-drenada......................................................................................................... 100 
5.3.3 Acréscimo de sobrecarga acidental ..................................................................................... 101 
6 CONCLUSÃO ............................................................................................................................ 103 
7 REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 105 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Analisar a estabilidade de taludes é fazer uma avaliação da possibilidade de escorregamentos 
de massa de solo em diferentes geometrias. Estas análises são feitas a partir da comparação das 
tensões cisalhantes mobilizadas com as tensões resistentes ao cisalhamento. A norma ABNT NBR 
11682:2009 define fatores de segurança mínimos para a estabilidade de taludes que impactam em 
riscos às vidas humanas e quanto à riscos ambientais. 
A instabilidade dos taludes causada pelos processos de deslizamentos, quedas, rastejos, 
escorregamentos, recalques, etc., devido a fatores adversos das condições de contorno, podem causar 
consequências perigosas para áreas vizinhas, resultando em prejuízos econômicos e sociais. 
Em toda obra de engenharia o solo está presente, sendo assim, é muito importante a 
investigação e/ou análise do tipo de solo para conhecer os parâmetros de resistência, e, com isso, 
viabilizar a obra de forma técnica e econômica. Especificamente para estabilidade de taludes, o 
conhecimento do solo é de suma importância a fim de evitar riscos de ruptura. 
Com o avanço da tecnologia ao longo dos anos, houve a implementação de novos métodos de 
análises com a utilização de ferramentas computacionais (equilíbrio limite, elementos finitos, 
diferenças finitas, etc.) facilitando a visualização e a modelagem em duas ou três dimensões. Neste 
trabalho será avaliada a estabilidade de um talude próximo aos laboratórios da Faculdade IMED, no 
município de Passo Fundo - RS, utilizando uma ferramenta computacional (software GEOSLOPE),sob condições variadas de carregamento, descarregamento, níveis de água, situações hipotéticas de 
cortes, etc. 
Cabe ao engenheiro civil analisar e desenvolver um projeto adequado para garantir que áreas 
de riscos de taludes e/ou encostas não cause problemas às áreas vizinhas, e ainda verificar a 
suscetibilidade de eventos de movimentação de massa de solo no local. 
 
 
 
 
 
 
15 
 
2 OBJETIVOS 
2.1 Geral 
 
O objetivo geral do trabalho é avaliar a estabilidade de um talude de solo natural situado no 
estacionamento dos pavilhões de laboratórios da Faculdade Meridional (IMED), em Passo Fundo – 
RS. 
 
2.2 Específicos 
 
Os objetivos específicos deste trabalho são: 
a) Obter e analisar dados geométricos e geotécnicos do talude; 
b) Testar os métodos de equilíbrio limite através de software; 
c) Avaliar a estabilidade sob condições adversas (análise drenada e não drenada); 
d) Avaliar condições de sobrecarga e alívio de tensões no pé do talude (corte); 
e) Analisar fator de segurança conforme a norma ABNT NBR 11682:2009. 
 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
3.1 Taludes 
 
Taludes são definidos como qualquer superfície inclinada de maciços terrosos, rochosos ou 
mistos, originado de processos geológicos e geomorfológicos diversos. Apresentam modificações 
antrópicas, como: cortes, desmatamentos, introdução de cargas, etc. (AUGUSTO FILHO; VIRGILI; 
DILÁSCIO, 2018, p. 400). 
Fiori (2015) explica que um talude pode ser classificado de duas formas: natural, como no 
caso de encostas ou vertentes, ou artificial, quando é construído pelo homem, no caso de cortes e 
aterros. A Figura 1 ilustra a composição de um talude. 
 
 
 
 
 
16 
 
Figura 1: Composição de talude 
 
Fonte: ABNT (NBR 9061:1985) 
 
3.1.1 Taludes construídos 
 
De acordo com Gerscovich (2016), denomina-se taludes construídos aqueles que são 
executados pela ação humana, resultante de cortes em encostas, de escavações ou de lançamento de 
aterros. 
3.1.2 Taludes naturais 
 
Taludes naturais são formados pela ação da natureza, sem interferência humana. Gerscovich 
(2016) salienta que os taludes naturais podem ser compostos por solos residuais e/ou coluvionares, 
além de rocha. Os solos residuais permanecem no local de origem, enquanto os solos coluvionares 
são transportados pela ação da gravidade. Devido as ações das forças gravitacionais, os taludes 
naturais ficam sujeitos a problemas de instabilidade, pois estas forças contribuem para a propagação 
do movimento. 
São formados naturalmente através de erosões ou outros processos da natureza, após longo 
período de tempo. De acordo com Barnes (2016), se o talude for composto por solos que resistem à 
força de gravidade, ele permanecerá estável, sem movimentação da massa de solo. 
 
3.2 Movimentos de massa 
 
 Movimentos de massa são movimentos que envolvem massa, volume de solo e/ou rocha que 
se desloca em conjunto, e diferem da erosão que ocorre grão a grão. Também pode ser definido como 
17 
 
deslizamento, escorregamento, ruptura de talude, quedas, entre outros, e refere-se à movimentação 
de descida de solos e rochas, ou ambos, sob o efeito da gravidade, e geralmente potencializado pela 
ação da água (CEMADEN, 2016). 
A Tabela 1 abaixo apresenta as características de movimentos de massa proposto por Augusto 
Filho (1991). 
 
Tabela 1: Características dos movimentos de massa 
PROCESSOS CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO, MATERIAL E GEOMETRIA 
Rastejo ou fluência 
(creep) 
Vários planos de deslocamento (internos); 
Velocidades muito baixas (cm/ano) a baixas e decrescentes com a 
profundidade; 
Movimentos constantes, sazonais ou intermitentes; 
Solo, depósitos, rocha alterada/fraturada; 
Geometria indefinida. 
Escorregamentos 
(slides) 
Poucos planos de deslocamento (externos); 
Velocidades médias (km/h) e altas (m/s); 
Pequenos a grandes volumes de material; 
Geometria e materiais variáveis; 
Planares - solos pouco espessos, solos e rochas com um plano de fraqueza; 
Circulares – solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas; 
Em cunha – solos e rochas com dois planos de fraqueza. 
Quedas 
(falls) 
Sem planos de deslocamento; 
Movimentos tipo queda livre ou em plano inclinado; 
Velocidades muito altas (vários m/s); 
Material rochoso; 
Pequenos a médios volumes; 
Geometria variável: lascas, placas, blocos, etc.; 
Rolamento de matacão; 
Tombamento 
Corridas 
(flows) 
Muitas superfícies de deslocamento (internas e externas à massa em 
movimentação); 
Movimento semelhante ao de um líquido viscoso; 
Desenvolvimento ao longo das drenagens; 
Velocidades médias a altas; 
Mobilização de solo, rocha, detritos e água; 
Grandes volumes de material; 
Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas. 
Autor: Augusto Filho (1991) 
18 
 
3.2.1 Rastejos 
 
Os rastejos são movimentos lentos e contínuos de material de encostas. Podem envolver 
grandes massas de solo, por exemplo, taludes de uma região, sem que haja, na área interessada, 
diferenciação entre material em movimento e material estacionário. A movimentação é provocada 
pela ação da gravidade, por intervenção dos efeitos de variações de temperatura e umidade. O 
fenômeno de expansão e de contração da massa de material, por variação térmica, se transforma em 
movimento, encosta abaixo, numa espessura proporcional à atingida pela variação de temperatura. 
Abaixo dessa profundidade, haverá somente rastejo causado pela ação da gravidade (GUIDICINE; 
NIEBLE, 1984). 
É possível observar aos sinais que evidenciam a presença do rastejo: árvores inclinadas ou 
troncos curvados; deslocamento de postes e cercas; trincas e rupturas em elementos rígidos; 
deformações de elementos estruturais de rocha ou solo. A Figura 2 a seguir representa os sinais do 
fenômeno denominado como rastejo. Com o passar do tempo, um rastejo pode evoluir para um 
escorregamento verdadeiro (MASSAD, 2010). 
 
Figura 2: Esquema dos sinais de rastejo 
 
Fonte: Maciel Filho e Nummer (2014) 
3.2.2 Corridas 
 
Tominaga, Santoro e Amaral (2009) definem corridas como formas rápidas de escoamento 
(m/h), causadas pela perda de atrito interno das partículas de solo, em virtude da destruição de sua 
estrutura interna, quando há excesso de água. Estes movimentos são gerados a partir de solo, rocha e 
árvores, que quando entram em contato com a água, formam uma massa de elevada densidade e 
viscosidade. 
19 
 
As corridas de massa abrangem uma gama variada de denominações na literatura nacional 
como: fluxos de detritos (debris flow), avalanche de detritos (debris avalanche), fluxos de lama (mud 
flow), fluxos de terra (earthflow), avalanche de rochas (rock avalanches), sendo diferenciados 
principalmente em função de suas velocidades e das características dos materiais que mobilizam 
(BRASIL, 2010). É possível observar este fenômeno conforme a ilustração da Figura 3 abaixo. 
Hungr, Leroueil e Picarelli (2013) apresentam uma classificação dos tipos de corridas com 
suas respectivas características: 
a) Fluxo de detritos (debris flow): fluxo de escoamento muito rápido a extremamente rápido 
de detritos saturados em uma direção íngreme. Forte arrastamento de material e água do 
caminho de fluxo; 
b) Corrida de lama (mud flow): movimento com velocidade rápida a extremamente rápida, 
formado por um fluxo crescente de solo plástico saturado através de um canal íngreme. 
Envolve uma significativa porcentagem de água em relação ao material da origem. 
Apresenta alto arrastamento de material e água ao longo da superfície; 
c) Avalanche de detritos (debris avalanche): movimento muito rápido a extremamente 
rápido de detritos parcialmente ou totalmente saturados em uma encosta íngreme. Ocorre 
em todas as escalas; 
d) Fluxo de terra (earthflow): movimento rápido ou mais lento, intermitente de solo argiloso 
e plástico, facilitado por uma combinação de várias superfícies de cisalhamento discretas 
e cisalhamento interno. Períodoslongos de dormência relativa alternam com "surtos" mais 
rápidos; 
e) Avalanche de rocha (rock avalanche): movimento extremadamente rápido e massivo, 
formado por rocha e/ou neve fragmentada. 
 
Figura 3: Representação do fenômeno "corrida" 
 
Fonte: Highland e Bobrowsky (2008) 
 
20 
 
3.2.3 Escorregamentos 
 
Os escorregamentos são considerados como acidentes geológicos que pode causar a perda de 
vidas humanas e danos ambientais. Das e Sobhan (2014) definem escorregamentos como movimento 
descendente da massa de solo que ocorre em uma superfície de ruptura. 
Tominaga, Santoro e Amaral (2009) definem escorregamentos como: 
 
Conhecidos também como deslizamentos, são processos de movimentos de massa 
envolvendo materiais que recobrem as superfícies das vertentes ou encostas, tais como solos, 
rochas e vegetação. Estes processos estão presentes nas regiões montanhosas e serranas em 
várias partes do mundo, principalmente naquelas onde predominam climas úmidos. No 
Brasil, são mais frequentes nas regiões Sul, Sudeste e Nordeste. 
 
 
Caracterizam-se por movimentos rápidos, bruscos, com limites laterais e profundidades bem 
definidas. Podem abranger solo, solo e rocha ou apenas rocha. Sua geometria pode ser circular, planar 
ou em cunha, em função da existência ou não de estruturas ou planos de fraqueza nos materiais 
envolvidos, que condicionam a formação das superfícies de ruptura (OLIVEIRA, 2010). 
 
3.2.3.1 Escorregamentos rotacional 
 
Segundo Hungr, Leroueil e Picarelli (2013), escorregamento rotacional, ilustrado na Figura 4, 
é caracterizado como um deslizamento de uma massa de solo homogêneo e geralmente coesivo, em 
uma superfície de ruptura rotacional, onde ocorre pequena deformação interna. A velocidade deste 
escorregamento é normalmente lenta a rápida, mas pode ser extremamente rápido em solos sensíveis 
ou colapsados. 
De acordo com Highland e Bobrowsky (2008), a ocorrência mais comum deste fenômeno é 
em materiais homogêneos, portanto, o escorregamento rotacional é o tipo mais frequente em aterros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
Figura 4: Escorregamento rotacional 
 
 
Fonte: Highland e Bobrowsky (2008) 
 
3.2.3.2 Escorregamentos translacionais 
 
De acordo com Maciel Filho e Nummer (2014) escorregamentos translacionais são aqueles 
cuja superfície de ruptura é plana. Podem ser classificados como: escorregamentos translacionais de 
rocha, de solo, de rocha e solo e escorregamentos translacionais remontantes. Estes se desenvolvem 
em etapas sucessivas à montante da encosta. A Figura 5 a seguir ilustra este fenômeno. 
É um dos tipos mais comuns de deslizamentos encontrados pelo mundo, em todos os tipos de 
ambientes e em todas as condições (HIGHLAND; BOBROWSKY, 2008). 
 
Figura 5: Escorregamento translacional 
 
 
Fonte: Highland e Bobrowsky (2008) 
22 
 
3.2.4 Quedas 
 
Quedas, ilustrados na Figura 6, são movimentos de massa nos quais um ou vários blocos de 
solo ou rocha, ou ambos, se desprendem de uma encosta, sem que ao longo desta superfície ocorra 
deslocamento cortante apreciável. A massa pode cair e quebrar com o impacto, começar a repicar e 
rolar em encostas íngremes, e continuar até terrenos mais planos (VARNES, 1978). 
A ocorrência deste processo está condicionada à presença de afloramentos rochosos em 
encostas íngremes ou taludes de escavação, sendo potencializados pelas amplitudes térmicas, por 
meio da dilatação e contração da rocha, além da ação antrópica (BRASIL, 2010). 
 
Figura 6: Esquema de queda 
 
 
Fonte: Highland e Bobrowsky (2008) 
 
3.3 Tipos de rupturas 
 
Para compreender o comportamento de um talude é necessário conhecer os tipos de ruptura e 
como cada um deles deve ser tratado. Uma massa de solo pode se romper em diferentes formas: 
circular, planar, multiplanar, mista, etc. Geralmente, os possíveis modos de ruptura estão 
condicionados à presença de heterogeneidades ao longo do perfil do talude, por exemplo: camadas 
com contrastes elevados de resistência ou a existência de descontinuidades ocasionam mudanças 
bruscas na superfície de ruptura (GERSCOVICH, 2016). A Figura 7 representa os 4 tipos de rupturas 
que podem ocorrer em um talude. 
 
 
 
 
23 
 
Figura 7: Geometria de ruptura 
 
Fonte: Augusto Filho, Virgili e Diláscio (2018, p. 404) 
 
3.3.1 Ruptura planar 
 
Harrison e Hudson (1997) definem ruptura planar como uma ruptura governada por 
descontinuidades em relação a geometria do talude. Acontece quando um plano de escorregamento 
ocorre praticamente paralelo a face do talude e mergulha com um ângulo inferior ao da face do 
mesmo, mas superior ao ângulo de atrito. 
De acordo com Hoek e Bray (1981) existe a hipótese de que a superfície de deslizamento e a 
abertura de tração tem direção paralela à superfície do talude. 
 
3.3.2 Ruptura circular 
 
Este tipo de ruptura é comum ocorrer em maciços de solos ou maciços muito alterados. A 
ruptura também pode ocorrer em taludes de rochas, maciços rochosos altamente fraturados sem 
predominância na orientação das descontinuidades. O comportamento do escorregamento é diferente 
do comportamento no caso de ruptura planar, pois neste caso o maciço se comporta de acordo com o 
escorregamento rotacional (TOMINAGA et al, 2009). 
 
24 
 
3.3.3 Ruptura em cunha 
 
De acordo com Tominaga et al (2009), este tipo de ruptura ocorre quando dois planos afloram 
na superfície do talude mantendo as mesmas condições para ruptura planar, mas neste caso o 
escorregamento ocorre na direção de movimento ao longo da linha de interseção das superfícies de 
ruptura. É um tipo de ruptura encontrado em várias formas de descontinuidade, cuja orientação, 
espaçamento e continuidade determinam a forma e o volume da cunha. 
 
3.3.4 Tombamento 
 
Neste tipo de movimento ocorre rotação em torno de um ponto abaixo do centro de gravidade 
de um ou vários blocos, ou por meio de forças aplicadas por blocos vizinhos, ou por fluidos que 
passam nas fissuras. Dependendo da inclinação do talude e da orientação de suas descontinuidades, 
pode culminar ou não com a queda ou deslizamento. Pode incidir em diversos tipos de rochas, solos 
granulares ou coesivos, podendo movimentar desde algumas centenas até a milhares de metros 
cúbicos de material (FERNANDES, 2010). 
Os autores Highland e Bobrowsky (2008) caracterizam o tombamento como uma rotação 
frontal de uma massa de solo ou rocha para fora do talude, em torno de um ponto, ou eixo, abaixo do 
centro de gravidade da massa deslocada. As ocorrências são notadas em taludes de corte, onde 
acontece o desconfinamento devido à mudança de geometria do talude, ocasionando o movimento de 
tombamento dos blocos. 
 
3.4 Manifestações patológicas de movimentos 
 
Em taludes e/ou encostas é comum ter evidências de movimentação. É possível identificar 
estes movimentos quando se observa algumas patologias no local de entorno, riscos de rupturas, 
desníveis horizontais, etc. Vaz e Gurgueira (2018) salientam que a classificação mais empregada é a 
tátil-visual, principalmente pela facilidade com que pode ser aplicado no campo ou em amostras de 
sondagens para identificar patologias. 
De acordo com Moura (2018), existem alguns fatores que podem indicar a suscetibilidade de 
possíveis deslizamentos da massa de solo, como por exemplo: ausência de vegetação, erosão devido 
à exposição do solo, alta inclinação, manchas de umidade e abertura de trincas de tração. 
25 
 
3.4.1 Instrumentação de monitoramento de taludes 
 
Guidicini e Nieble (1983) salientam que, de uma forma geral, a instrumentação de obras e 
áreas de risco significa sistematizar as observações sobre o comportamento das mesmas sendo uma 
prática de grande importância, devido aos impactos que um talude pode representar no quesito social, 
ambiental e econômico. 
No monitoramento, as grandezas que podem ser medidas em campo são: os deslocamentos 
verticais, os deslocamentoshorizontais, as tensões efetivas e totais, as poropressões, forças e 
temperatura. Os principais tipos de instrumentos empregados no monitoramento de taludes são os 
pluviômetros, os piezômetros, os indicadores de nível d’água e os medidores de deslocamento, como 
os marcos superficiais e os inclinômetros (RIZZO, 2007). A Tabela 2 a seguir apresenta alguns 
instrumentos manuseados e a Figura 8 os ilustra. 
É válido destacar que uma boa instrumentação pode ser feita com medidores simples e de 
baixo custo. É totalmente possível fazer um programa de instrumentação de taludes utilizando-se 
medições manuais, observações visuais sistemáticas, medidas de níveis de água com uso de bóias em 
poços ou medidas de deslocamentos feitas com topografia básica (BRESSANI, 2009). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
Tabela 2: Tipos de instrumentação de monitoramento de taludes 
TIPO DE 
INSTRUMENTO 
CARACTERÍSTICAS 
Inclinômetro 
Mede deslocamentos horizontais dentro do terreno, permite localizar a 
profundidade da superfície de ruptura e acompanhar a progressão dos 
movimentos de um talude. 
Pluviômetro 
A chuva penetra por um funil no topo e atinge um pequeno reservatório. 
Quando preenchido, este bascula e aciona um contato elétrico que fornece um 
pulso para o sistema de aquisição de dados. A contagem dos pulsos em um 
determinado período, permite determinar a chuva acumulada e a intensidade 
da mesma. 
Piezômetro 
Trata-se de um tubo vertical ligado a uma ponta porosa por onde a água pode 
livremente entrar ou sair. Mede-se a poropressão através da altura de coluna 
d’água no tubo. 
Marcos superficiais 
Os deslocamentos na superfície do terreno podem ser observados através de 
marcos superficiais, sendo necessário pontos de referências ou marcos fixos, 
de concreto ou parafusos inoxidáveis. 
Alongâmetros (Tell Tales) 
Medem os deslocamentos horizontais de pontos diversos ao longo da cota na 
qual são instalados. Trata-se de um fio tencionado, fixo na extremidade 
interna correspondente ao ponto de medida e livre na extremidade externa 
localizada na face dos taludes. 
Extensômetros (Strain 
Gages) 
Pode medir deslocamentos até deformações bem grandes. Trata-se de 
sistemas que utilizam barras de aço ancoradas em pontos bem determinados 
no subsolo e com seu deslocamento relativo medido na superfície, o que 
permite determinar de maneira direta quanto de deslocamento está ocorrendo 
em diferentes áreas do subsolo. 
Fonte: Adaptado de Geo-Rio (2000) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
Figura 8: Instrumentos de monitoramento de taludes 
 
Fonte: Adaptado de Geo-Rio (2000) 
 
3.5 Fator de segurança 
 
Silva (2011) comenta que de acordo com a teoria proposta por Fellenius (1922), a relação 
entre a resistência à movimentação e a tensão de cisalhamento que tende a causar a movimentação ao 
longo de uma superfície, é denominada como fator de segurança, conforme Equação 1. A ABNT 
(NBR 11682:2009) define fator de segurança como o valor da razão entre a resistência (tensão 
cisalhante máxima disponível) e a resistência mobilizada (tensão cisalhante atuante ao longo da 
superfície de ruptura). 
 (1) 
 F.S= 
Resistência ao cisalhamento disponível
Tensões de cisalhamento atuantes
 
 
De acordo com Gerscovich (2014), existe um fator de segurança admissível F. Sadm, que 
corresponde a um valor mínimo a ser atingido e varia em função de um tipo de obra e vida útil, e 
depende das consequências de uma eventual ruptura, considerando as perdas humanas e/ou 
econômicas. Além disso, através de métodos determinísticos são atribuídos valores aos fatores de 
segurança, tendo-se a seguinte relação ilustrada na Equação 2. 
28 
 
 (2) 
 
FS=
τf
τmob
 {
>1 → obra estável
=1 → ocorre ruptura
 <1 → não tem significado físico
 
 
 
A ABNT (NBR 11682:2009) explica que os fatores de segurança (FS) têm a finalidade de 
cobrir as incertezas naturais das diversas etapas de projeto e construção. Ainda, na metodologia 
recomendada pela norma, admite-se que o valor de FS pode variar em função da situação de ruptura 
do talude, levando em consideração o perigo de perda de vidas humanas e à possibilidade de danos 
ambientais e materiais, conforme tabelas apresentadas a seguir. 
A partir dos riscos que podem estar envolvidos, o projeto deve inicialmente se enquadrar em 
uma das classificações de nível de segurança, definidas a partir das possibilidades de perdas de vidas 
humanas (ABNT NBR 11682:2009), conforme Tabela 3 abaixo. 
 
Tabela 3: Nível de segurança desejado contra a perda de vidas humanas 
Nível de segurança Critérios 
Alto 
Áreas com imensa movimentação e permanência de pessoas, como edificações 
públicas, residenciais ou industriais, estádios, praças e demais locais, urbanos ou 
não, com possibilidade de elevada concentração de pessoas 
Ferrovias e rodovias de tráfego intenso 
Médio 
Áreas e edificações com movimentação e permanência restrita de pessoas 
Ferrovias e rodovias de tráfego moderado 
Baixo 
Áreas e edificações com movimentação e permanência eventual de pessoas 
Ferrovias e rodovias de tráfego reduzido 
Fonte: ABNT NBR 11682:2009 
 
Segundo a ABNT (NBR 11682:2009), o engenheiro civil deve ainda enquadrar o projeto de 
acordo com a Tabela 4, para atender os critérios propostos relacionados com a segurança contra danos 
materiais e ambientais. Após delimitar os dados iniciais, deve-se levar em consideração o fator de 
segurança mínimo no projeto, de acordo com a Tabela 5. 
 
 
 
 
 
29 
 
Tabela 4: Nível de segurança desejado contra danos materiais e ambientais 
Nível de segurança Critérios 
Alto 
Danos materiais: Locais próximos a propriedades de alto valor histórico, social ou 
patrimonial, obras de grande porte e áreas que afetem serviços essenciais 
Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes ambientais graves, tais como nas 
proximidades de oleodutos, barragens de rejeito e fábricas de produtos tóxicos 
Médio 
Danos materiais: Locais próximos a propriedades de valor moderado 
Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes ambientai moderados 
Baixo 
Danos materiais: Locais próximos a propriedades de valor reduzido 
Danos ambientais: Locais sujeitos a acidentes ambientais reduzidos 
Fonte: ABNT NBR 11682:2009 
 
Tabela 5: Fatores de segurança mínimos 
Nível de segurança 
contra danos a 
vidas humanas 
Nível de segurança 
contra danos materiais 
e ambientais 
Alto Médio Baixo 
Alto 1,5 1,5 1,4 
Médio 1,5 1,4 1,3 
Baixo 1,4 1,3 1,2 
Fonte: ABNT NBR 11682:2009 
NOTA 1: No caso de grande variabilidade dos resultados dos ensaios geotécnicos, os fatores de segurança da tabela acima 
devem ser majorados em 10%. Alternativamente, pode ser usado o enfoque semiprobabilístico indicado no Anexo D. 
NOTA 2 No caso de estabilidade de lascas/blocos rochosos, podem ser utilizados fatores de segurança parciais, incidindo 
sobre os parâmetros γ, ϕ, c, , em função das incertezas sobre estes parâmetros. O método de cálculo devem ainda 
considerar um fator de segurança mínimo de 1,1. Este caso deve ser justificado pelo engenheiro civil geotécnico. 
NOTA 3 Esta tabela não se aplica aos casos de rastejo, voçorosas, ravinas e queda ou rolamento de blocos. 
 
A ABNT (NBR 11682:2009) ressalta nas notas, da Tabela 5, alguns apontamentos que devem 
ser considerados. Na nota 1, é recomendado que os parâmetros deresistência ao cisalhamento do solo 
sejam majorados em 10% devido à incerteza, ou seja, há uma variabilidade dos resultados obtidos em 
ensaios. Na nota 2, aplica-se em casos de obras parciais, onde é preciso a modificação de um talude 
rochoso, sem que haja, essencialmente, a necessidade de contenção, portanto, é considerado um fator 
de segurança mínimo de 1,1, e sendo justificado pelo engenheiro de acordo com o tipo de obra a ser 
realizada. A nota 3 é uma recomendação de segurança da norma, porém é possível considerar os 
fatores de segurança para os casos de rastejo, voçorosas, ravinas, quedas ou rolamento de blocos. 
 
30 
 
3.6 Análise de estabilidade 
 
Analisar a estabilidade de um talude envolve um conjunto de métodos cujo objetivo é verificar 
o quão próximo da ruptura um determinado talude encontra-se, levando em conta diferentes conjuntos 
de fatores (geometria do talude, natureza do terreno, pressões neutras, sobrecargas, etc.) (AUGUSTO 
FILHO; VIRGILI; DILÁSCIO, 2018). 
Gerscovich (2016) salienta que a finalidade da análise de estabilidade de taludes é avaliar a 
possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa de solo presente em talude natural ou 
construído. Geralmente, estas análises são realizadas pela comparação das tensões cisalhantes 
mobilizadas com a resistência ao cisalhamento. 
 
3.6.1 Método de equilíbrio limite 
 
Segundo Liu, Shao e Li (2015) o método de equilíbrio limite (LEM) é amplamente utilizado 
por pesquisadores e engenheiros na realização de análise de estabilidade de taludes. As técnicas de 
limite de equilíbrio mais comuns são os métodos de fatias, tais como: o método comum de fatias 
(Fellenius), Bishop simplificado, Spencer, e o método de Morgenstern-Price. 
Para Tonus (2009), os métodos de equilíbrio limite indicam que há equilíbrio na massa do 
solo, considerada como corpo rígido, com grande chance de escorregamento. Por se tratar de um 
método de fácil aplicação e ampla utilização durante muitos anos, os métodos de equilíbrio limite são 
utilizados frequentemente. 
 A Tabela 6 abaixo descreve alguns dos métodos mais usuais atualmente, e apresenta algumas 
características que diferem os métodos uns dos outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
Tabela 6: Características dos métodos de equilíbrio limite 
MÉTODO CARACTERÍSTICAS 
Fellenius (1927) 
Superfície de ruptura circular 
Satisfaz o equilíbrio de momentos 
Bishop Simplificado (1955) 
Superfície de ruptura circular 
Satisfaz o equilíbrio de momentos 
Satisfaz o equilíbrio de forças verticais 
Janbu Simplificado (1968) 
Superfície de ruptura qualquer 
Satisfaz o equilíbrio de forças verticais e horizontais 
Morgenstern-Price (1965) 
Superfície de ruptura qualquer 
Satisfaz o equilíbrio de momentos 
Satisfaz o equilíbrio de forças verticais e horizontais 
Spencer (1967) 
Superfície de ruptura qualquer 
Satisfaz o equilíbrio de momentos 
Satisfaz o equilíbrio de forças verticais e horizontais 
Fonte: Tonus (2009) 
 
De acordo com a GeoRio (2000), o método de Spencer (1967) apresenta valores mais 
realísticos do F.S. e vê como uma determinada limitação a complexidade dos cálculos, tal como o 
método Morgenstern e Price (1965), que apresenta como limitação a exigência de cálculos com a 
utilização de computador. Tem vantagem sobre o método Janbu (1972) considerações mais precisas 
por não considerar as forças verticais entre fatias, tal como Bishop simplificado (1955). Janbu (1972) 
é um método de grande utilização, apesar das suas limitações práticas. Os métodos de Morgenstern-
Price (1965) e Spencer (1967) satisfazem todas as condições de equilíbrio estático. O método de 
Morgenstern-Price (1965) é utilizado para estudos ou análises detalhadas (retroanálises). Para 
análises mais complexas, com restrições geométricas da superfície de ruptura, o método de Spencer 
(1967) é o mais aplicado. 
O método das fatias (Figura 9), é a forma mais utilizada em estudos de estabilidade de taludes, 
pois permite que o solo seja heterogêneo, que o talude apresente superfície irregular e possibilita 
incluir a distribuição da poropressão. A partir disso, realiza-se o equilíbrio de forças em cada fatia, 
adotando as tensões normais na base da fatia como sendo geradas pelo peso de solo contido na mesma. 
Calcula-se então, o equilíbrio do conjunto através da equação de equilíbrio de momentos em relação 
ao centro do círculo, considerando os pesos e as forças tangenciais na base das fatias (GERSCOVICH, 
2016). 
 
 
 
32 
 
Figura 9: Representação do método de fatias e as forças atuantes 
 
Fonte: Massad (2010) 
 
Segundo Fiori e Carmignani (2011), teoricamente um talude apresenta como uma massa de 
solo submetida a três campos de forças distintas: 
− Forças devidas ao peso dos materiais; 
− Forças devidas ao escoamento da água; 
− Forças devidas à resistência ao cisalhamento. 
Portanto, o estudo de estabilidade dos taludes deve levar em conta o equilíbrio entre essas 
forças, onde as duas primeiras se somam e tendem a movimentar a massa de solo encosta abaixo, 
enquanto a última atua como um freio a esta movimentação (FIORI; CARMIGNANI, 2011). 
 
3.6.2 Método dos elementos finitos 
 
Com o avanço da tecnologia, a aplicação do método dos elementos finitos na análise 
geotécnica tornou-se cada vez mais usual. Este método tem várias vantagens: a possibilidade de 
modelação com um grau muito elevado de realismo (geometria complexa, sequências de 
carregamento, a presença de material de reforço, a ação da água e as deformações do solo no local) 
(MATTHEWS; FAROOK; HELM, 2014). 
De acordo com Oberhollenzer, Tschuchnigg e Schweiger (2018) na comparação do método 
de equilíbrio limite com o método dos elementos finitos, tem-se que as análises numéricas não 
solicitam nenhuma definição da falha de mecanismo e possibilitam a determinação do nível de 
segurança com maior precisão. Além disso, as análises de elementos finitos têm como técnica a 
redução de forças, do ângulo de atrito, e da coesão, até que não exista mais a possibilidade de ser 
alcançado no procedimento numérico. 
33 
 
Silva (2011) comenta que além de uma modelação mais realista, este método realiza o cálculo 
com base nas relações tensão-deformação dos materiais, possibilitando, a especificação da lei de 
comportamento dos mesmos (linear elástica, não linear, elastoplástica, entre outras). Apesar dos 
resultados serem mais rigorosos e precisos, este tipo de análise exige uma maior experiência 
computacional e a inserção de dados de qualidade, obrigando o utilizador à coleta de mais 
informações, muitas vezes inexistentes ou difícil de obter. 
 
3.6.3 Ferramentas computacionais 
 
Os profissionais que atuam na área de estabilização de taludes, utilizam softwares como 
ferramentas de apoio para o desenvolvimento de estudos. São ferramentas importantes para o 
desenvolvimento de retroanálises, avaliação do fator de segurança do talude, entre outras funções que 
permitem uma visualização mais realista, simplificada e ágil (AUGUSTO FILHO; VIRGILI; 
DILÁSCIO, 2018). 
De acordo com Augusto Filho, Virgili e Diláscio (2018), os programas tipo CAD na 
estabilização de taludes, são muito úteis no tratamento de levantamentos topográficos de detalhe, na 
elaboração de seções de terraplenagem e de elaboração de desenhos das obras de estabilização, 
gerando pranchas. 
Augusto Filho, Virgili e Diláscio (2018) salientam ainda que programas do tipo SIG (Sistema 
de Informações Geográficas) também são utilizados em projetos de estabilização de taludes, 
principalmente nas etapas de trabalho iniciais e mais regionais, ou realizando o mapeamento de áreas 
suscetíveis a movimentos de massa e outros processos de instabilizações. Além disso, uma ferramenta 
muito comum e de fácil acesso é Google Earth Pro, que permite a obtenção de imagens aéreas de 
satélite, podendo ser útil em projetos de estabilização de taludes. 
Uma das ferramentas computacionaisbem empregada é o software PLAXIS, ilustrado na 
Figura 10, baseado no método de elementos finitos. De acordo com Carapiá (2018), o programa utiliza 
uma malha de elementos finitos, contendo de 6 a 15 nós de elementos triangulares, podendo ser 
refinada ao todo ou em áreas específicas (cluster). É possível estipular o tipo de análise efetuada, 
geometria do problema, condições de contorno, nível d'água e modelos constituídos dos diferentes 
materiais, de acordo com as estruturas, camadas de solo e interfaces. Permite trabalhar com estado 
plano de deformação ou axissimétricas, sendo especialmente desenvolvido para engenharia 
geotécnica. 
GEOSLOPE, ilustrado na Figura 11, é outro software bastante utilizado, desenvolvido pela 
34 
 
GEO-SLOPE International, Canadá, baseado nos métodos de equilíbrio limite que também incorpora 
um pacote de elementos finitos, desenvolvido especificamente para a análise de deformação e 
estabilidade de estruturas geotécnicas. Inclui modelagem de estabilidade (SLOPE / W), modelagem 
de escoamento (SEEP / W), modelagem de tensão e deformação (SIGMA / W), modelagem dinâmica 
(QUAKE / W), modelagem térmica (TEMP / W), modelagem de contenção (CTRAN / W) e 
modelagem de zona vadose (VADOSE / W). (BISWAS; GHOSH, 2012) 
Outra ferramenta disponível no mercado é o software SLIDE, considerado um dos mais 
completos na análise de estabilidade. De acordo com a L3 Software, o SLIDE analisa elementos 
finitos, águas subterrâneas e infiltração, levantamento rápido, sensibilidade, análise probabilística e 
projeto de apoio, conforme a Figura 12. Leva em consideração todos os tipos de solos, rochas, 
encostas, aterros, barragens de terra e muros de contenção. Existe ainda, a versão mais atualizada com 
a visualização em 3D, ilustrada na Figura 13, e permite uma análise mais aprofundada de todos os 
tipos de solo, com geologia completa, materiais anisotrópicos, carregamento e suporte. 
Diante das ferramentas disponíveis no mercado, é importante ressaltar que qualquer software 
pode ser considerado o mais apropriado para o projeto, o que será determinante para que isto ocorra, 
é a quantidade e a confiabilidade de dados. Torres Filho e Andrade (2015) comentam que a influência 
da escolha do software parte de um limitante, ou seja, a necessidade de um maior número de dados 
para a execução dos ensaios, o que normalmente inviabiliza o procedimento e acaba tornando-se mais 
trabalhoso e oneroso, sendo importante adequar as informações à ferramenta adotada, para refinar 
melhor o projeto e torná-lo mais econômico, porém ainda seguro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
Figura 10: Software PLAXIS (Superfície de deslizamento e deformação da malha) 
 
 
Fonte: Silva (2011) 
 
 
Figura 11: Exemplo da aplicação da ferramenta GEOSLOPE 
 
Fonte: Teixeira, Reis e Izzo (2016) 
 
 
 
 
 
 
36 
 
Figura 12: Exemplo do software SLIDE 
 
Fonte: Santos, Montanari e Pereira (2016) 
 
Figura 13: Visualização em 3D software SLIDE3 
 
Fonte: Rocscience (2017) 
 
3.6.3.1 Software GEOSLOPE 
 
De acordo com Sinimbuh e Mundim (2016) os dados de entrada do software GEOSLOPE 
para a realização da análise são baseados na geometria do maciço que ser quer analisar e de 
parâmetros geotécnicos do solo como: a coesão, o ângulo de atrito e peso específico, e com isso, é 
possível modelar simplificadamente e com condições reais de campo o estado em que se encontra o 
maciço de solo, se este corre risco de ruptura e/ou deslizamentos, além do fator de segurança da 
estrutura, ou seja, o quão resistente ele se encontra em cada coordenada referente a uma pequena 
região de solo. 
Ainda segundo Sinimbuh e Mundim (2016), os resultados obtidos pelo software engloba o 
37 
 
fator de segurança mínimo para cada camada de solo ou para a estrutura inteira, exibe as forças que 
atuam em cada fatia de solo, bem como o estado de tensões geral do maciço, aponta a superfície de 
deslizamento mínimo. Além disto, para um estudo mais aprofundado é possível utilizar uma segunda 
ferramenta, o SIGMA/W, onde é possível verificar os as tensões e deformações no maciço. Existem 
ainda outros tipos de ramais, como o SEEP/W (águas subterrâneas), QUAKE/W (análise de 
terremotos), TEMP/W (termometria), CTRAN/W (transporte de contaminantes), AIR/W (análise de 
fluxos de ar) e VADOSE/W (zonas e coberturas de solos vadosos ou superficiais). 
 
3.7 Condições de contorno para análise de estabilidade 
 
Para a realização de análise de estabilidade de um talude é necessário que seja levado em 
consideração fatores determinantes que impactam na estabilidade do mesmo. Esta avaliação de 
análise de uma massa de solo depende da geometria do talude, do tipo de solo no local de estudo, a 
presença de água, sobrecargas atuantes, etc. Fiori e Carmignani (2011, p. 186) explicam que: 
 
A água influi fortemente na estabilidade de taludes pelo efeito da pressão neutra, da pressão 
de percolação e pela remoção do elemento aglutinante ou cimento do solo em solução, 
diminuindo sua coesão. [...] Outro aspecto importante é que, em caso de saturação do solo, 
elimina-se o efeito da tensão superficial, que, em muitos solos de granulometria fina, aparenta 
ter uma coesão aparente. 
 
 
Massad (2010, p. 88) explica que existem alguns fenômenos que influenciam na estabilidade 
de taludes, podendo causar a ruptura, conforme itens a seguir: 
a) Alteração da geometria do talude, através de cortes ou escavações, retaludamentos 
(aumentando a sua inclinação), conforme a representação na Figura 14. O autor utiliza o termo 
“taludar”, que significa “rasgar em degraus”; 
b) Colocação de sobrecargas no topo de taludes; 
c) A infiltração de águas de chuvas contribui para à destruição da vegetação existente 
(reduzindo a resistência do solo), ou ainda, provoca um “amolecimento” do solo, devido a 
saturação, reduzindo a resistência; 
d) A poluição ambiental e o desmatamento levam à destruição da vegetação, que tem um 
papel importante da estabilização de taludes ou encostas. 
 
 
 
38 
 
Figura 14: Mudança na geometria do talude 
 
Fonte: Massad (2010) 
 
A presença de solos heterogêneos, a característica do material e seus parâmetros geotécnicos 
são condicionantes analisados em um talude. Augusto Filho, Virgili e Diláscio (2018, p. 403) 
destacam que: 
 
 O ângulo de atrito e a coesão, são parâmetros determinantes da resistência ao cisalhamento, 
variam bastante, de acordo com a característica do solo. A coesão possui uma parcela 
relacionada à capilaridade, a coesão aparente, que varia com o grau de saturação do solo. 
Outros parâmetros e propriedades dos solos relevantes: peso específico, porosidade, índice 
de vazios, mineralogia, granulometria, plasticidade, permeabilidade, história de tensões e 
compressibilidade. 
 
3.8 Solos 
 
É válido ressaltar a importância do conhecimento do tipo de solo da região, portanto, é 
necessário encontrar informações referentes ao solo na região do estado do Rio Grande do Sul, para 
determinar os parâmetros geotécnicos e conhecer as características. A Figura 15 abaixo ilustra a 
localização da área em avaliação. 
39 
 
Figura 15: Localização do município de Passo Fundo 
 
Fonte: Adaptado de CPRM (2006) e Google Earth (2019) 
 
O solo da região de Passo Fundo é classificado como solo residual de basalto e pertence à 
província geológica do planalto Rio-Grandense, segundo a geologia do Rio Grande do Sul, e pertence 
à bacia do Paraná de acordo com a geologia do Brasil (BERTORELLI; HARALYI, 1998). 
De acordo com Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa (1999) o solo é 
classificado como latossolo distrófico vermelho. São solos muito profundos, drenados e altamente 
intemperizados, apresentando uma sequência de horizontes A-Bw-C, onde Bw é do tipo latossólico. 
Estes solos têm pouco incremento de argila com a profundidade, transição gradual entre os horizontes 
e, porserem muito intemperizados, têm predomínio de caulinita e óxidos de ferro, o que lhes 
proporciona baixa CTC (capacidade de troca catiônica) 18 %, o que os caracteriza como distroférrico 
(STRECK et al., 2008). 
 
 
40 
 
3.8.1 Parâmetros geotécnicos 
 
Biavati (2017) retirou amostras indeformadas na região de Erechim – RS, em condições 
climáticas favoráveis, para a realização de ensaio de cisalhamento direto, com objetivo de determinar 
os parâmetros de resistência do solo. O solo é classificado como um solo residual argilo-siltoso 
oriundo de rocha matriz basáltica. 
Os índices físicos do solo de Erechim e os parâmetros de resistência avaliados por Biavati 
(2017), estão ilustrados na Figura 16. É possível observar que a coesão na condição natural do solo é 
de 29,50kPa, e na inundada é 17,50kPa, o ângulo de atrito natural é de 22,15° e o peso específico na 
condição natural é de 15,15 kN/m³. 
 
Figura 16: Resultados dos índices físicos do solo e parâmetros de resistência na condição natural e inundada de Erechim 
 
 
Fonte: BIAVATI (2017) 
 
De acordo com o trabalho de pesquisa de caracterização geotécnica do solo de Passo Fundo 
dos autores Sachetti, Rojas e Heineck (2014), a partir de ensaios realizados de uma parcela de solo, 
coletada junto à Britadeira Farroupilha no Bairro São Luiz Gonzaga (local onde realiza-se a extração 
de rochas para utilização em construção civil e pavimentação), foram obtidos os seguintes resultados: 
 
41 
 
− Densidade real dos grãos: 2,81 g/cm³; 
− Índice de plasticidade em torno de 4%, sendo considerado como fracamente plástico; 
− Argila inativa, a partir do índice de atividade de 0,36. 
A partir de coletas de amostras deformadas do solo de Passo Fundo para caracterização física 
do solo, é apresentado os resultados na Tabela 7, é mostrada a predominância da fração argilosa com 
70%, a areia apresenta 22% da composição total, e em seguida, 5% de silte (GIRARDELLO 2007). 
 
Tabela 7: Caracterização geotécnica do solo de Passo Fundo 
PARÂMETRO VALOR 
Argila (%) 70 
Silte (%) 5 
Areia (%) 22 
Limite de Liquidez (%) 53 
Limite de Plasticidade (%) 42 
Índice de Plasticidade 11 
Peso específico natural (kN/m³) 16,3 
Umidade natural (kN/m³) 34 
Índice de vazios 1,19 
Grau de saturação (%) 75,7 
Porosidade (%) 54 
pH 5,4 
Matéria orgânica <0,8 
CTC (cmole/dm³) 8,6 
Condutividade hidráulica (m/s) 1,39. 10−5 
 
Fonte: Adaptado de Girardello et. al (2007) 
 
Do ponto de vista geotécnico, o solo de Passo Fundo é classificado como CH, ou seja, argila 
de alta plasticidade. O solo apresenta pH ácido, alto teor de argila, baixo teor de matéria 
orgânica e baixa CTC (capacidade de troca catiônica), típica de solos com predominância do 
argilo-mineral caulinita (REGINATTO et al., 2012). 
 
 
A partir de um trabalho de caracterização de parâmetros geotécnicos de um solo residual de 
basalto realizado na região norte do Rio Grande do Sul, no município de Ijuí, os autores Diemer et al. 
(2008) realizaram experimentos com 5 parcelas de solos, em locais distintos, denominados de: Solo 
A, Solo B, Solo C, Solo D e Solo E. Conforme os resultados obtidos no ensaio de granulometria, o 
solo mais similar com o de Passo Fundo é o Solo D, portanto, o ângulo de atrito é de 23,60º e a coesão 
42 
 
de 6,68 kPa, conforme Figura 17 abaixo. 
 
Figura 17: Gráfico de parâmetros de resistência ao cisalhamento 
(a) ângulo de atrito e (b) coesão 
 
Fonte: Diemer et al. (2008) 
 
4 METODOLOGIA 
 
Este trabalho foi realizado com base em pesquisas presentes em livros, artigos, teses e 
dissertações que abordam os conceitos essenciais para o desenvolvimento da revisão bibliográfica e 
contextualização do assunto. 
Realizou-se um levantamento de informações necessárias como: parâmetros de solo e 
caracterização geométrica do talude em estudo, e posteriormente, utilizou-se uma ferramenta 
computacional (GEOSLOPE), que serviu como auxílio para análise e testes no decorrer do 
desenvolvimento do trabalho. 
 
4.1 Histórico 
 
Para a realização da análise do presente estudo foi necessário levantar dados históricos do 
local onde o talude situa-se. A partir de imagens de satélite obtidas com o auxílio da ferramenta 
Google Earth, foi possível representar o mesmo local em datas diferentes, conforme a Figura 18, onde 
a imagem número 1 é no ano de 2011, imagem número 2 de 2015 e a imagem número 3 de 2018. 
Observa-se, previamente que, no ano de 2011, havia vegetações de vários portes e menos construções 
43 
 
no entorno, e ao longo do tempo, essa configuração foi se modificando devido a implantação de novas 
edificações, evidente no ano de 2015. O ano de construção dos pavilhões dos laboratórios da IMED 
foi em 2015, conforme foi possível observar nas imagens de satélites a movimentação de terra para 
início da obra. Em 2016 os pavilhões já estavam concluídos. 
Analisando o talude, percebeu-se que o mesmo foi cortado, e não houve informações sobre a 
geometria (inclinação, extensão, altura) do mesmo, apenas pôde-se notar que a sua inclinação era bem 
suave, e a extensão era diferente da atual. 
Após a construção dos galpões e estacionamento dos laboratórios da Faculdade IMED, houve 
alteração na área do talude, possibilitando visualizar que a geometria e extensão foi bastante 
modificada, tornando-o íngreme. Além disso, existem sobrecargas desconhecidas atuantes oriundas 
de edificações construídas ao lado do local de estudo, onde as forças se dissipam em parte do talude. 
Devido a estes fatores, é necessário analisar a estabilidade para assegurar que não ocorra a ruptura. 
 
44 
 
Figura 18: Imagens de satélite nos anos de (1) 2011, (2) 2015 e (3) 2018 
 
Fonte: Adaptado de Google Earth (2019) 
 
 
 
1 
2 
3 
45 
 
4.2 Caracterização do talude 
 
O presente talude do estudo localiza-se ao lado do estacionamento dos laboratórios da 
Faculdade Meridional – IMED, na Rua Arno Otto Kiehl, 65 - Vila Lucas Araújo, no município de 
Passo Fundo – RS. Trata-se de um talude de solo natural e possui as seguintes características físicas: 
− Talude de vegetação superficial; 
− Manifestações de pequenas patologias na face do talude (manchas de umidade, 
vegetação desenvolvida em estágios diferentes e alguns desníveis na face do talude); 
− Sobrecarga proveniente da edificação na crista do talude; 
− Canaleta de drenagem no pé do talude (alívio de tensões). 
Na Figura 19 a seguir, é possível visualizar a presente condição do talude no ano de 2019, com 
os aspectos das características físicas citadas acima. 
 
Figura 19: Foto atual do talude 
 
Fonte: Autora (2019) 
 
 
4.3 Geometria do talude 
 
A caracterização topográfica do talude realizou-se a partir de visitas técnicas na região, 
realizando medições da crista até o pé do talude, para determinar sua extensão, calcular a altura e o 
ângulo de inclinação. Para esta etapa, foi indispensável a utilização de algumas ferramentas de 
46 
 
medições como: trena de 100 m, ripas para cravação no solo e mangueira de nível. A Figura 20 ilustra 
a medição do talude. 
Primeiramente, o talude foi divido em 4 partes para medições. O método de medição baseou-
se em cravar ripas em 3 locais distintos: na crista, no corpo e no pé do talude, e com a utilização da 
mangueira de nível, foi possível verificar o desnível de um ponto para outro, somando os resultados 
para definir a altura do perfil avaliado do talude. 
A inclinação do talude, foi determinada através de cálculos de razões trigonométricas, ou seja, 
a partir de relações entre comprimentos dos triângulos formados pelo talude, possibilitou determinar 
o ângulo de cada uma das 4 partes do talude. A geometria caracterizada após este processo resultou-
se nos seguintes dados: 
− Extensão total da face do talude de 12,80 m e 9,80 m (no sentido perpendicular à 
edificação dos pavilhões) e 6,50 m (em sua parcela de menor comprimento), conforme 
ilustração