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7/24/2019 Taludes2.pdf

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Estabilidade de Taludes

Profa. Andrea Sell DyminskiParte 2

UFPRABril/2009

3.2 Mecanismos que levam ruptura

So aqueles que levam a: um aumento dos esforos atuantes;

ou a uma diminuio da resistncia do material que compe otalude ou do macio como um todo.

R = Tenses resistentes = c + . tg(critrio de Mohr-Coulomb para solos)

A = Tenses atuantes


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Algumas das causas do aumento de A ouda diminuio de R podem ser:

Causas externas: i. Mudana da geometria do talude (inclinao

e/ou altura), devido a cortes ou aterros, notalude ou em terrenos adjacentes;

ii. Aumento da carga atuante (porsobrecargas na superfcie, por exemplo);

iii. Atividades ssmicas, e outras...

Algumas das causas do aumento de A ouda diminuio de R podem ser:

Causas internas: i. Variao do nvel de gua (N.A.), que pode gerar:

a) Aumento do peso especfico do material;

b) Aumento da poro-presso diminuio da pressoefetiva;

c) A saturao em areias faz desaparecer a coeso fictcia;

d) Rebaixamento rpido do NA foras de percolao...

ii. Diminuio da resistncia do solo (ou rocha), ou domacio como um todo, com o tempo (por lixiviao,por mudanas nos minerais secundrios, nasdescontinuidades, etc.);


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Principaiscausasde

escorregamentos

Mtodos de Estabilizao deTaludes

A) Evitao: Evitar os locais de maior riscode escorregamento (Ex: trajeto alternativode estrada)

B) Escavao: Mudana de inclinao ouda altura do talude

C) Drenagem: superficial ou profunda


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Mudana da geometria de talude

Drenagem


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Mtodos de Estabilizao de

Taludes D) Bermas Superpostas E) Reforo da resistncia

ao cisalhamento do p dotalude (enrocamentos,estacas, drenagem, etc.)

F) Estruturas de arrimoou conteno

G) Reforo do terreno:Solo Pregado, estacasrazes, etc...

H) Revestimento ePreenchimento de sulcosde eroso, etc...

Solo pregado ou grampeado

a) Talude grampeado Obra concluda; b) Esquemade talude grampeado, com faceprotegida por geossinttico; c) Detalhes dos grampos.


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3.3 Anlise de Risco

Anlise dos:Fatores geradores de

escorregamentosX

Sua probabilidade deocorrncia

XPossveis conseqncias

destes fatores=Avaliao do Risco

Mapeamento do risco de deslizamento de encostas

O risco de ocorrncia de deslizamentos pode serreduzido atravs de quatro medidas bsicas:

Restrio ocupao de reas de alto risco;

Adoo de normas e cdigos para movimentosde terra e construes;

Execuo de obras de drenagem, conteno ecorreo de geometria de taludes, parapreveno de escorregamentos;

Monitorao da gua superficial e subterrneae de deslocamentos, podendo serdesenvolvidos sistemas de alerta demovimentos iminentes.


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4. Anlise da Estabilidade deTaludes

- OBJETIVOS - 1. Averiguar a estabilidade de taludes em diferentes

tipos de obras geotcnicasPROJETO SEGURO!!;

2. Averiguar a possibilidade de escorregamentos detaludes naturais ou j construdos pelo homem

AVALIAO DA SEGURANA DE TALUDES EXISTENTES

analisando-se a influncia de modificaes propostas

Anlise de sensibilidade

Estudo da influncia relativa de parmetros, como porexemplo, de resistncia, variando-se as condies de fluxo;


- OBJETIVOS - 3. Analisar escorregamentos j ocorridos

entendimento de mecanismos de ruptura

Retroanlise da estabilidade;

4. Executar projetos de estabilizao detaludes;


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- OBJETIVOS - 5. Estudar o efeito de carregamentos extremos

naturais ou decorrentes da ao do homem, taiscomo: terremotos, maremotos, exploses, altos gradientes de temperaturas, execuo de obras, etc.

6. Entender o desenvolvimento e forma detaludes naturais e os processos responsveispor diferenas em caractersticas naturaisregionais retrabalhamento da crosta terrestre

As tcnicas de anlise de estabilidadepodem ser divididas em dois grandesgrupos:

i. Anlises Determinsticas

ii. Anlise Probabilstica


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i. Anlises Determinsticas Realizadas em funo do fator ou

coeficiente de segurana (F), quepode sua vez pode ter diversasdefinies:

a) Fator que minora osparmetros de resistncia aocisalhamento (em termos detenses efetivas):

b) Fator que minora a resistnciaao cisalhamento (em termos detenses totais):

c) Relao entre momentosresistente (MR) e atuante (MA) (parasuperfcie de ruptura circular):

F = MR/MA

d) Relao entre foras resistente(FR) e atuante (FA) (Fundaes):

F = FR/FA

e) Relao entre resistncia aocisalhamento do solo e tensescisalhantes atuantes no macio:

F = (Resistncia aoCisalhamento)/(Tenses Atuantes)

OBS: Cada definio de F podeimplicar em um diferente valor.

As anlises determinsticas envolvem osseguintes mtodos:

i. Anlise limite;

ii. Tenso deformao; iii. Equilbrio Limite.


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4.2.1 Anlise Limite

Baseia-se no uso das teorias de limiteinferior e superior da Teoria daPlasticidade.

Problemas envolvidos neste tipo deanlise: i. Limite Inferior: Definio de campo de

tenses admissveisrealsticos;

ii. Limite Superior: Definio de modo deRuptura a priori(forma da superfcie deruptura) realstico.

4.2.2 Tenso Deformao:

Esta soluo envolve mtodos numricos,sendo o MEF Mtodo dos Elementos Finitos o mais comum.

Esta soluo requer: i. Perfil geotcnico (geometria do problema, incluindo

estratigrafia);

ii. Processo de formao do solo;

iii. Determinao e modelagem das caractersticas detenso deformao dos materiais envolvidos (tarefabastante complicada!!).


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a) Seo transversal deaterro sobre argila mole;

b) Campo de velocidades;

c) Regio plastificada.

Mtodos de EQuilbrio Limite

Hipteses bsicas: 1) Assume-se a existncia de uma superfcie de ruptura

bem definida; 2) A massa de solo ou rocha encontra-se em condies

de ruptura generalizada iminente (i.e., em um estado deequilbrio limite);

3) Assume-se um critrio de ruptura (em geral Mohr-Coulomb), o qual satisfeito ao longo de toda asuperfcie de ruptura;

4) Assume-se um coeficiente ou fator de segurana (Fconstante e nico ao longo da superfcie potencial deruptura).


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Mtodos de Equilbrio Limite Objetivo: encontrar a superfcie crtica de

ruptura, ou seja, a que corresponde aomenor valor de F.

Mtodos de Equilbrio Limite

A anlise por equilbrio limite engloba oschamados mtodos tradicionais:

- Perfis homogneos: para superfcies deruptura circulares (hiptese compatvel com aconsiderao de talude/fundao constitudo porum nico material). Geralmente utilizados paraanlises em termos de tenses totais.

So mtodos de anlise expedita (semjustificativa atual para uso emprojetos/retroanlises,pois so ultrapassados).

Ex: Mtodos de Taylor (1948) e Frohilich (1955).


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Mtodos de Equilbrio Limite Perfis Quaisquer: Englobam os chamados

mtodos de fatias. a) Mtodos Simplificados:

1. Fellenius;

2. Bishop;

3. Janbu;

b) Mtodos rigososos: 1. Spencer;

2. Morgenstern e Price; 3. GEL (Fredlund)

4. Sarma.

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