Aula 9_ Topicos Integradores _ Estabilidade Taludes. Pptx

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

Mudanas no carregamento externo

Escavaes no p do Talude:


Construes no p do Talude:


Elevao do lenol fretico:


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.


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.


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)


Ensaio Adensado No Drenado (Consolidated undrained CU ou Ensaio rpido Pr-adensado R)


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

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: 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

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