ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”

UNESP  - Campus de Guaratinguetá

 

 

 

 Fundações e Obras de Terra

TRABALHO 2: ANÁLISE DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE

 

 

Leonardo Gullo Lenci        RA: 11236-2

Profª Mariana Ferreira Benessiuti Motta

 

 

Guaratinguetá

2017

SUMÁRIO

 

INTRODUÇÃO        3

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        3

2 – ATIVIDADE PROPOSTA        4

3 -  SUPERFÍCIES OBTIDAS ATRAVÉS GEOSTUDIO        5

4 – ANÁLISE DE SENSIBILIDADE        7

5 – PROPOSTA DE “RETALUDAMENTO”        8

6 – ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES        9

7 – BIBLIOGRAFIA        10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INTRODUÇÃO  

Este relatório tem como finalidade a aplicação dos métodos de estabilidade de taludes o para a obtenção do fator de segurança (FS) de um talude. O FS é a razão entre as forças resistentes e forças atuantes em uma encosta ou talude e através da obtenção deste valor, é possível avaliar se a encosta/talude é estável ou não.

Serão também apresentados neste relatório, três fases do atual problema de estabilidade. São elas:

1 – Realizar o estudo de estabilidade do talude apresentado e verificar se a solução adotada atende aos requisitos mínimos necessários;

2- Realizar um estudo de sensibilidade, avaliando qual dos parâmetros do solo mais afeta o fator de segurança (FS);

3 – Propor um projeto de “retaludamento”, ou seja, propor uma nova seção ou corte do talude, que garanta a segurança da obra.

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

 

Usualmente a análise de estabilidade de talude são realizadas comparando-se as tensões cisalhantes com a resistência ao cisalhamento, onde utiliza-se um fator de segurança. A determinação do mesmo pode ser através de métodos probabilísticos ou métodos determinísticos.

Existem diversos métodos de estabilidade de talude, porém para a finalidade deste trabalho, aqueles que serão analisados são dois. São eles:

a) Método de Fellenius:

Esse método admite a superfície de ruptura circular, e o fator de segurança do talude é calculado através do equilíbrio de momento, contudo, esse método não leva em consideração as forças tangenciais e normais as paredes das fatias. Esse método é muito conservador e muito simples, porém está sujeito a erros, especialmente quando se trata de círculos profundos, e poropressão elevadas.

Desprezando as forças nas laterais das fatias, e ponderando que as forças sísmicas são nulas, aplicando o equilíbrio de momento com relação ao (ponto O), e o equilíbrio das forças na direção perpendicular à superfície de ruptura pode-se determinar o FS como:

a) Método de Bishop simplificado:

De modo similar ao método de Fellenius, o método de Bishop também considera uma superfície de ruptura com forma circular, ponderando que a resultante das forças entre as fatias é horizontal. Partindo do método de Fellenius, acrescenta-se equação que impõe o equilíbrio das forças verticais, o FS é dado por:

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Figura 1 – Método de Bishop simplificado

O Método de Bishop Simplificado é um método iterativo e realização das iterações deverá ser efetuada até que o valor de FS admitido convirja com o que é calculado.  Por se tratar de um método na qual se necessita realizar várias iterações, sua utilização torna-se mais complexa se comparada a outros métodos como o de Fellenius, principalmente para a execução manual dos cálculos. Para evitar tal transtorno, existem softwares como os propostos para a execução deste trabalho, que auxiliam a simulação do comportamento e cálculos dos valores de FS para diversas situações de estabilidade.

 

2 – ATIVIDADE PROPOSTA

 

O talude proposto é apresentado na figura abaixo:[pic 3][pic 4][pic 5]

Considerando o nível de segurança deste projeto de alto risco (perda de vidas humanas e de danos materiais/ambientais), o estudo de estabilidade e método de análise utilizado será o de Bishop simplificado, com o auxílio dos softwares GeoStudio e Excel, para realização dos cálculos.

Por meio da tabela abaixo, retirada da norma brasileira NBR 11682/2009 – Estabilidade de Encostas, é possível determinar o fator de segurança de acordo com os possíveis danos que um eventual deslizamento poderia causar. Como dito acima, para este caso iremos considerar um projeto de alto risto tanto para vidas humanas quanto para danos materiais/ambientais. Logo, neste caso o fator de segurança desejável será igual a 1,5, conforme podemos visualizar na figura abaixo.

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3 -  SUPERFÍCIES OBTIDAS ATRAVÉS GEOSTUDIO

 

Para a realização da atividade proposta no software específico GeoStudio deve-se inserir alguns parâmetros de entrada, parâmetros estes que foram fornecidos e estão dispostos abaixo:

Peso específico: γ = 17,5 Kn/m³

Coesão: c’ = 20kPa

Ângulo de atrito: φ’ = 31º

Com o auxílio do software GeoStudio, foi possível analisar o talude através de dois métodos: Bishop e Morgenstern-Price. E a partir disso foi possível chegar num resultado para o Fator de Segurança igual a 1,22 conforme figuras abaixo.[pic 8]