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Aula 09: Estabilidade Taludes
Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Tpicos Integradores II
Eng. Civil Nancy Tiemi Isewaki
Talude : superfcie que forma um ngulo com o plano horizontal de referncia, definindo fronteira entre o interior do solo e a atmosfera. Ruptura : ocorre quando a tenso cisalhante atuante no macio maior do que a resistncia ao cisalhamento do solo. Deslizamento : deslocamento de massa de solo em relao a uma superfcie (superfcie de ruptura). Atingida a ruptura, o solo pode se deslocar por gravidade.
Situao 1: Colapso Iminente
Situao 2: Colapso Consumado
Tipos de Ruptura Superficial : quando a superfcie de deslizamento fica contida no talude, passando acima do p do talude.
Ruptura Superficial
Tipos de ruptura
Profunda : quando a superfcie de deslizamento no fica contida apenas no talude, mas tambm atinge o solo abaixo do p do talude.
Ruptura Profunda
Principais causas de Instabilidade
Mudanas no carregamento externo :
(a) Escavaes no p do talude;
(b) Construes no topo do talude;
(c) Elevao do lenol fretico;
(d) Carregamento devido ao preenchimento de fendas por gua (empuxo).
Reduo da resistncia ao cisalhamento do solo :
(a) Por saturao do macio (perda da suco);
(b) Variao cclica da poropresso;
(c) Intemperismo.
Tenses Atuantes na Superfcie de Deslizamento
Tenses Atuantes na Superfcie de Deslizamento
Mudanas no carregamento externo
Escavaes no p do Talude:
Mudanas no carregamento externo
Escavaes no p do Talude:
Mudanas no carregamento externo
Construes no p do Talude:
Mudanas no carregamento externo
Elevao do lenol fretico:
Mudanas no carregamento externo
Carregamento devido ao preenchimento de fendas por gua
Reduo da resistncia ao cisalhamento do solo
Resistncia ao Cisalhamento
Mxima tenso de cisalhamento que um solo, sob uma dada tenso, pode resistir antes da ruptura.
FASES DO ESTUDO DE ESTABILIDADE DE
TALUDES
1. Definio da Topografia do Talude Estudado
2. Prospeces Geotcnicas
3. Coleta de Amostras para Anlise Geotcnica
4. Ensaios de Laboratrio
5. Anlise de Estabilidade
Definio da Topografia do Talude Estudado
Prospeces Geotcnicas Descrever e classificar os elementos geolgicos (cor, textura, processo
formador)
Determinar a estratigrafia e distribuio geolgicogeotcnica das camadas;
Estimar a espessura das camadas de solo e/ou rochas;
Saber resistncia da camada investigada;
Determinar a posio do nvel dgua.
Coleta de amostras indeformadas
Prospeces Geotcnicas
Ensaios de Laboratrio:
Ensaios de Caracterizao :
Granulometria por peneiramento e sedimentao;
Limite de plasticidade;
Limite de liquidez.
Determinao de resistncia ao cisalhamento :
Cisalhamento direto;
Ensaio triaxial.
Ensaio de cisalhamento direto
Ensaio de cisalhamento direto: resultados
Ensaio de Compresso Triaxial
Aplicao de um estado hidrosttico de tenses e de um carregamento axial sobre um corpo de prova . Cmara cilndrica transparente e
resistente assentada sobre uma base de aluminio,
Corpo de prova envolto por uma membrana de borracha;
Cmara preenchida de gua = presso confinante ou presso de confinamento do ensaio.
Ensaio de Compresso Triaxial
Estado hidrosttico de tenses A presso confinante atua em
todas as direes.
Carregamento Axial:
Ensaio com carga controlada: Aplicao de foras no pisto que penetra na cmara.
Ensaio de deformao controlada: Movimento ascendente da cmara reagindo contra um pisto esttico.
Ensaio de Compresso Triaxial
Os planos horizontais e verticais so os planos principais
Durante a compresso axial:
o plano horizontal o plano principal maior (1)
o plano vertical o plano principal menor (3) presso confinante
a tenso devido o carregamento axial = acrscimo de tenso axial (1 - 3 ) ou tenso desviadora.
Ensaios Triaxiais Convencionais
Ensaio Adensado Drenado (Consolidated drained CD ou Ensaio Lento S - slow)
Ensaios Triaxiais Convencionais
Ensaio Adensado No Drenado (Consolidated undrained CU ou Ensaio rpido Pr-adensado R)
Ensaios Triaxiais Convencionais
Ensaio No Adensado No Drenado (Unconsolidated undrained UU ou Ensaio rpido Q - quick)
Ensaio Tiaxial: resultados
FASES DO ESTUDO DE ESTABILIDADE DE
TALUDES
1. Definio da Topografia do Talude Estudado
2. Prospeces Geotcnicas
3. Coleta de Amostras para Anlise Geotcnica
4. Ensaios de Laboratrio
5. Anlise de Estabilidade
Anlise de Estabilidade Taludes
Mtodo do Talude Infinito;
Mtodo de Culmann (1866);
Mtodo de Taylor do Crculo de Atrito (1967);
Mtodo de Fellenius (1938);
Mtodo de Bishop (1955);
Mtodo de Morgenstern e Price (1965).
Anlise de Estabilidade Taludes
Anlise de Estabilidade Taludes
Mtodo Talude Infinito
Um talude denominado infinito quando a relao entre as suas grandezas geomtricas, extenso e espessura for muito grande.
A linha potencial de ruptura paralela superfcie do terreno
Mtodo Talude Infinito
Mtodo Talude Infinito
Mtodo Talude Infinito: Aplicao
Resposta: FS = 3,2
Mtodo de Culmann
Superfcie de ruptura plana;
Superfcie de ruptura passa pelo p do talude ou acima dele;
Determinao das foras que agem no talude por meio das condies de equilbrio;
O fator de segurana determinado por tentativas.
Mtodo de Culmann
Uma vez conhecida a geometria do talude e arbitrada a superfcie de ruptura, temos as foras participantes do equilbrio da cunha.
- fora peso: W (mdulo, direo, sentido e ponto de aplicao conhecidos)
- fora de coeso: Cm (mdulo e direo e sentido conhecidos)
- fora de atrito: F (sentido e direo conhecidos)
Mtodo de Culmann
Altura mxima:
O fator de segurana do talude ser o menor fator obtido dentre as vrias superfcie arbitradas
Mtodo de Culmann: Aplicao
Resposta: H = 5,6m
Obrigada!
nancyti@unipam.edu.br