PROJETO DE ESTABILIDADE DE ATERRO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC

CENTRO TÉCNOLÓGICO DE JOINVILLE - CTJ

EMB5808 – MECÂNICA DOS SOLOS II

Gabriela Heinzen

Karine Baptista

Rubia Meert

PROJETO DE ESTABILIDADE DE ATERRO

.

JOINVILLE

Nov/2017

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        PROJETO        3

3.        ANÁLISE DE ESTABILIDADE - GEOSTUDIO SLOPE        4

3.1.        Sem Berma de Segurança – Caso Não-Drenado        5

3.2.        Sem Berma de Segurança – Caso Drenado        6

3.3.        Com Berma de Segurança – Caso Drenado        8

4.        VOLUME DE MATERIAL        9

4.1.        Sem Bermas de Segurança        9

4.2.        Com Bermas de Segurança        9

5.        LEVANTAMENTO DOS CUSTOS        10

5.1.        Sem Bermas de Segurança        10

5.2.        Com Bermas de Segurança        11

6.        CONCLUSÃO        12

   

        

1. INTRODUÇÃO

É imprescindível a realização de análises geotécnicas sobre o local de implantação de uma obra de engenharia. Para um projeto de estabilidade, é preciso ter conhecimento sobre os fatores geológicos e geotécnicos locais. Na maior parte dos casos, os parâmetros devem ser determinados, através do histórico da região e sobretudo, com sondagens. Todavia, o custo de destas, pode acarretar em um elevado custo ao projeto.

Nestes casos, alguns parâmetros podem ser estimados através de softwares, tornando o processo um pouco mais econômico. Com o objetivo de determinar a inclinação necessária de um talude, em um aterro, para que o mesmo permaneça em segurança após a construção de uma rodovia de 4 faixas, foi utilizado o software GeoStudio com a análise do tipo SLOPE.

Na maioria dos casos, a drenagem do material envolvido, é a melhor forma de aprimorar as condições de estabilidade de um solo. Sempre que possível, considerar medidas como drenos verticais, valetas e colchões drenantes, por exemplo. Quando não consideradas, a alternativa mais eficiente para evitar o deslizamento de um talude, é a mudança de sua geometria. Em geral, a redução da inclinação do mesmo, diminui as tensões cisalhantes, contribuindo assim, para a sua estabilidade.

No caso analisado, trata-se de um aterro com 6 m de altura. Considerando isto, é importante mencionar que obras de contenção de pequeno porte, podem ser projetadas para contribuir com a estabilidade local. Como trata-se de uma altura pequena à moderada de solo, uma obra de contenção para o local em análise, seria o muro de arrimo. Segundo a norma ABNT NBR 11682/2009, o fator de segurança frente à deslizamentos, dos muros de arrimo é 1,5.  

Para contribuir com a segurança do talude, será também analisada a possibilidade de construir um talude de forma escalonada, e portanto, realizar a construção de as bermas de segurança. As bermas de segurança auxiliam na segurança do talude, pois “seguram” blocos de terra, que podem eventualmente se desprender do maciço. Além de auxiliar na drenagem do talude, contribuindo assim, para um fator de segurança elevado em relação ao talude construído sem a berma.

O local de projeto está situado sobre uma argila arenosa. Sendo assim, inicialmente foi realizado uma análise de estabilidade considerando a resistência não drenada (Su). Com os parâmetros de resistência fornecidos, foram calculadas pressupostas superfícies de ruptura e os fatores de segurança das mesmas. Percebeu-se então uma variação do fator de segurança com a profundidade das diversas superfícies de ruptura testadas. Logo optou-se por analisar o sistema drenado, desconsiderando Su. Neste caso realizado um estudo detalhado de qual seria a inclinação mais segura para a construção do aterro e a necessidade ou não do uso de bermas de segurança.

1. PROJETO

O projeto consiste na execução de um aterro para implantação de uma rodovia de 4 faixas. Tem-se como exigências altura de 6 m e largura de topo (base menor) de 28 m. Pretende-se avaliar a inclinação máxima que permita estabilidade e segurança mínimas ao aterro.

Para possibilitar a análise de estabilidade, foi fornecido a estratificação do solo presente na região de projeto, sendo este esquematizado abaixo.

Figura 1 – Estratificação do solo.

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Fonte: Autoral, 2017.

As informações como ângulos de atrito, coesão, pesos específicos (solo e grão) e índice de vazios para cada solo e para o material de aterro também foram fornecidos, e estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 – Parâmetros dos solos.

	c’ (kPa)	ϕ’ (°)	Su (kPa)	𝛾 (kN/m³)	𝛾s (kN/m³)	e
Aterro compactado	3,0	33	-	20	26,3	0,75
Argila arenosa	0	30	32	15,5	23,2	1,50
Areia	0	39	-	18	27,0	1,0

Fonte: Autoral, 2017.

Além disso tem-se como exigência o levantamento do volume de material a ser utilizado e os custos totais para execução do projeto para cada quilometro de extensão da rodovia. Para isso tem-se como dados a distância da jazida que será utilizada, o índice de vazios natural do material de empréstimo e a sua umidade (Tabela 2).