Universidade Federal Rural do Semi-Árido –UFERSA

CAMPUS ANGICOS

Obras em Terra

Profª.: Suélen Silva Figueiredo

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Ementa

Encosta. Aterros sobre solos moles.

Compactação de aterros. Barragens de

terra. Rebaixamento do nível de água.

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Objetivos

Apresentar os processos e métodos de

análise de obras em terra, baseados em

mecânica dos solos e expor os cuidados

com o ambiente, relacionados às obras

em terra.

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Metodologia

• Aulas teóricas expositivas, utilizando os recursos

didáticos;

• Aulas expositivas, com ligações entre o

conteúdo trabalhado e suas vivências e

observações diárias;

• Demonstrações e ilustrações na lousa, data

show e vídeo.

Avaliação

1ª Unidade: Avaliação (peso: 10,0).

2ª Unidade: Seminário (peso: 10,0).

3ª Unidade: Seminário (peso: 10,0).

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Avaliação

1ª Avaliação: 20/02/2014

Reposição: 13/03/2014

Prova Final: 14/03/2014

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Bibliografia

Básica

MASSAD, F. Obras de Terra: Curso Básico de Geotecnia.

São Paulo: Oficina de Textos, 2010;

SILVEIRA, J. Instrumentação e Segurança de Barragens

de Terra e Enrocamento. São Paulo: Oficina de Textos,

2006;

VELLOSO, D.; LOPES, F. Fundações: Critérios de Projeto –

Investigação do Subsolo – Fundações Superficiais – Fundações Profundas. 1ª ed. São Paulo: Oficina de

textos, 2011. Volume Completo.

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Complementar

CAPUTO, H. P. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações.

Mecânica das Rochas – Fundações – Obras de terra. 6.

ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2010.V.

2;

CRUZ, Prof. Paulo Teixeira da. 100 BARRAGENS

BRASILEIRAS - Casos Históricos - Materiais de Construção – Projeto. Oficina de Textos – 2004;

HACHICH, W. Fundações: Teoria e Prática.2 ed. Pini, 2003;

TSCHEBOTARIOFF, G. Fundações, estruturas de arrimo e

obras de terra: A arte de projetar e construir e suas bases científicas na mecânica dos solos. Tradutor Eda Freitas

de quadros, revisor técnico Renato Armando Silva Leme.

São Paulo:McGraw-Hill do Brasil, 1978.

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Encostas

Naturais

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Os solos das encostas tendem “naturalmente”

à peneplanização, ou seja, tendem a descer

para atingir um nível de base.

Assim, pode-se dizer que os coeficientes de

segurança das encostas naturais, estão, em

geral, próximos de 1.

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Obras seguras

Conhecimento

dos solos

Conhecimento dos mecanismos dos escorregamentos

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Os solos podem ser

encarados como o resultado de

uma espécie de equilíbrio

temporário entre o meio

ambiente e as rochas.

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São os solos que desde a sua origem até a data

de amostragem permanecem no mesmo local

onde foram formados. Uma importante

característica do solo residual é a gradação do

tamanho das partículas. O solo de grão fino é

superficial, e o tamanho dos grãos aumenta

com a profundidade.

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Não existe contato ou limite brusco e direto entre o

solo e a rocha que o originou. A passagem entre eles é

gradativa e permite a separação de pelo menos duas faixas

distintas: uma logo abaixo do solo propriamente dito,

chamada “Alteração de Rocha”, e uma outra acima da

rocha, chamada de “Rocha Decomposta”.

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Os solos residuais, principalmente os

saprolíticos, apresentam em geral baixa resistência à

erosão e, por isso, precisam ser protegidos em obras

que envolvem cortes e escavações em encostas

naturais. Estes solos possuem elevada resistência ao

cisalhamento. Não raro, no entanto, apresentam

planos de maior fraqueza ao longo das estruturas

herdadas da rocha, como, por exemplo, juntas ou

fraturas preenchidas com solo de baixa resistência

que, numa situação de corte ou escavação, podem

levar o talude a um escorregamento.

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“Tálus são depósitos formados pela ação da água e,

principalmente, da gravidade, compostos

predominantemente por blocos de rocha de variados

tamanhos, em geral, arredondados, envolvidos ou não por

matriz areno-silto-argilosa, frequentemente saturada. Estes

depósitos podem ter variadas dimensões, ocorrendo, ao

contrário dos coluviões, de forma localizada, com morfologia

própria, ocupando os pés das encostas de relevos

acidentados como serras, escarpas, etc. Os tálus também

podem apresentar movimentos como o rastejo, que podem

ocorrer caso tenham seu frágil equilíbrio alterado, como, por

exemplo, por um talude de corte.

Em vista disto são depósitos quase sempre

problemáticos e de difícil contenção quando estáveis.

Depósitos de tálus mais antigos, provavelmente de

idade terciária, apresentam quase sempre a matriz laterizada,

sendo, nestes casos, depósitos mais consolidados, sem nível

d’água e mais estáveis.”

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Nas regiões tropicais são formados

solos residuais chamados de LATERITAS

formados por uma alternância de

saturação e secagem do solo original,

aumentando a concentração de óxidos

de ferro e alumina na parte superior. São

solos vermelhos, moles quando úmidos,

porém duros quando expostos ao sol.

Condições para ocorrer a laterização:

Haver drenagem;

Clima úmido e quente.

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“Os solos lateríticos apresentam elevada

resistência contra a erosão em face da ação

cimentante dos óxidos de ferro. Suportam

também cortes e escavações subverticais, de

até 10 m de altura, sem maiores problemas.

No entanto, os seus macroporos conferem-

lhes uma elevada compressibilidade, além de

serem solos colapsíveis, isto é, sofrem

deformações bruscas quando saturados sob

carga.”

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Rastejos

Movimentos bastante lentos e contínuos que

ocorrem nas camadas superficiais.

Esses movimentos são geralmente da ordem de

alguns milímetros por ano.

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Encurvamento em árvores;

Deslocamento de cercas;

Ruptura de tubulações ancoradas na superfície

do terreno, etc.

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A velocidade do rastejo é afetada por fatores

como: geometria do talude, características

tensão-deformação do solo e as condições de

umidade do solo (clima da região).

Desmoronamentos

Movimentos rápidos, resultante da ação da

gravidade sobre a massa de solo que se destaca

do restante do maciço e rola talude abaixo

acumulando-se no pé da encosta.

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Escorregamentos

Movimentos que podem ser lentos ou rápidos e

procedem do deslocamento de uma cunha de

solo que se movimenta em relação ao resto do

maciço, segundo uma superfície de ruptura bem

definida.

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Ações externas;

Ações internas;

Ações mistas.

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Descalçamento do seu pé: cortes ou

escavações;

Retaludamento: aumento da sua inclinação.

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Alteração da geometria do talude

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Colocação de sobrecargas no

topo das encostas

Introdução de uma força de percolação, no

sentido do escorregamento;

Aumento do peso específico do solo e,

portanto, da componente da força da

gravidade que atua na direção do

escorregamento;

Perda da resistência do solo por

encharcamento;

Diminuição da resistência efetiva do solo pelo

desenvolvimento das pressões neutras.

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Infiltração de águas de chuvas

Destruição da vegetação:

A vegetação tem um papel importante na

estabilização das encostas, pela absorção de

parte das águas de chuva, facilitando o

escoamento dessas águas, e ainda pelo reforço

que suas raízes imprimem à resistência ao

cisalhamento dos solos que as suportam.

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Desmatamento e Poluição

Ambiental

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A execução de projetos econômicos e

seguros exige uma análise da estabilidade de

taludes existentes no local. Nesta avaliação

deve-se levar em conta alguns quesitos, como:

-Probabilidade de escorregamento;

-Ocorrência de deslizamentos anteriormente;

-Necessidade de se executar obras de

estabilização.

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Massa de solo

Peso

Escoamento da água

Resistência ao cisalhamento

Métodos de Análise de Tensões: as tensões em

todos os pontos do meio são calculadas e

comparadas com as tensões resistentes (zonas

de ruptura/zonas de equilíbrio);

Métodos de Equilíbrio Limite: massas arbitrárias

são isoladas e estuda-se as condições de

equilíbrio, pesquisando o equilíbrio mais

desfavorável.

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Equação Básica de Kotter;

Taludes de Extensão Ilimitada;

Taludes em Solos não Coesivos, com Percolação de água;

Taludes de Extensão Limitada;

Superfície Plana de Ruptura;

Superfície Curva de Ruptura;

Método Sueco;

Fendas de Tração;

Taludes Verticais;

Método da Espiral;

Taludes Submersos;

Rupturas por Translação, etc.

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Os Taludes podem

eventualmente por si só manterem suas conformações geométrica estáveis.

Em caso negativo, contudo, será necessário estabilizá-los.

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Nos projetos de estabilização o

fundamental é atuar sobre os

mecanismos instabilizadores,

eliminando as causas com obras

ou medidas para melhorar a

segurança.

Percolação de água no maciço – obras de

drenagem profunda e/ou impermeabilização a

montante do talude;

Erosão – proteção vegetal com gramíneas e

rede de drenagem superficial com canaletas,

descidas d’água, linhas de declive, etc.;

Forças gravitacionais – retaludamento.

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Nas obras de estabilização é importante

considerar também as soluções mais simples,

às vezes, elas são as mais adequadas. As

obras mais caras só se justificam quando o

processo de instabilização não pode ser

controlado pelas obras mais simples ou

quando as condições geológicas e

geotécnicas obrigam a utilização de obras

mais complexas.

Segurança do Talude

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Mapas Geológicos;

Mapas Topográficos;

Fotografias aéreas e de satélites;

Evidências no terreno;

Fatores ambientais;

Investigações em campo (sondagens e

ensaios).

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suelen.figueiredo@ufersa.edu.br

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