RELATÓRIO TÉCNICO PARA CÁLCULO DE ESTABILIDADE DE TALUDES BASEADO NO MÉTODO DE FELLENIUS

RELATÓRIO TÉCNICO PARA CÁLCULO DE ESTABILIDADE DE TALUDES BASEADO NO MÉTODO DE FELLENIUS

Aluno:

Matrícula:

Disciplina:

Mecânica dos Solos II

Professor:

Henrique Apolinário Rody

Rio de Janeiro

Curso de Engenharia Civil da UNISUAM

Julho / 2018

1 INTRODUÇÃO

Talude é um terreno inclinado que serve para dar sustentação e estabilidade ao solo próximo de um platô. Também conhecidos por morros, encostas ou rampas, os taludes podem ser de origem natural, ou seja, criados pela natureza, ou artificiais, quando feitos pelos seres humanos.

Um dos principais fenômenos estudados, na Engenharia Geotécnica, envolve a integridade de superfícies de solo com inclinações.

Tal integridade é conhecida como estabilidade, ou seja, uma verificação quanto a segurança de não ocorrência de deslizamento de uma superfície inclinada de solo, também conhecida como talude.

As condicionantes geotécnicas que influenciam a estabilidade são de amplo domínio, envolvendo parâmetros geotécnicos dos solos, a geometria do talude, além das pressões neutras no subsolo. Como é observado por Wichan et al (2017) “(...) a estabilidade refere-se a uma condição na qual uma obra geotécnica não irá romper ou entrar em colapso, mesmo sobre qualquer carregamento concebível (cargas estáticas, pressão hidrostática, forças de percolação)”.

Os taludes existem em diversas obras da Engenharia Civil e Geotécnica, sendo bastante presente em obras viárias, como se enquadra o talude estudado neste trabalho. Os taludes devem ser estudados, quanto à sua integridade, buscando evitar impactos nas obras viárias, bem como eliminar riscos à vida de pedestres e motoristas.

Neste trabalho, foi estimada a estabilidade de um talude, calculando o fator de segurança (FS) dele. Para isto, foi utilizado o Método de Fellenius, também conhecido como método sueco ou método das lamelas, em que se considera a superfície de ruptura como sendo de forma cilíndrica.

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2 REGIÃO ESTUDADA ESCOLHIDA

O talude estudado localiza-se na BR-101, km 83 - Ibitioca, próximo ao cartório de RCPN do 10º Distrito de Campos dos Goytacazes - RJ.

A foto do talude escolhido é apresentada na Figura 1.

[pic 2]

Figura 1 – Foto do talude.

A imagem aérea do Google Earth da região onde o talude está localizado é apresentada na Figura 2.

[pic 3]

Figura 2 – Imagem aérea do Google Earth do talude escolhido.

Como não se tem acesso a eventuais sondagens do local, os parâmetros de estabilidades foram inferidos a partir do conhecimento público do perfil típico de solo superficial da cidade de Campos dos Goytacazes /RJ, tratando-se de um solo arenoso. Os parâmetros inferidos foram:

• Coesão (c) = 5 kPa
• Ângulo de atrito interno (φ) = 24°
• Peso específico = 17 kN/m³

3 CÁLCULO DA ESTABILIDADE

Para calcular a estabilidade do talude escolhido, conforme mencionado acima, foi utilizado o método de Fellenius.

Foi assumido que a litologia do talude escolhido é homogênea, bem como não há presença de água de nível d’água freático. Devido à ausência de levantamento topográfico no local, foi estimado que o talude possui 15 metros de desnível, desenvolvido em 25 metros.

Desta forma, os parâmetros geométricos utilizados no cálculo de estabilidade são aqueles constantes na Figura 3.

[pic 4]

Figura 3 – Parâmetros geométricos do talude.

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Para o cálculo do fator de segurança (FS) foi utilizada a seguinte equação:

[pic 5]

onde:

φ: inclinação do talude

Δln: largura da base da fatia

Wn: peso da fatia

A partir da equação acima, foram feitos os cálculos parciais, apresentados abaixo.

Lamela	W (kN/m)	αn (graus)	sen αn	cos αn	ΔLn (m) (A)	Wnsen αn (KN/m) (B)	Wncos αn (KN/m) (C)
1	0.784	-53	-0,82	0,60	9,93	-0.643	0.470
2	3.951	-28	-0,47	0,88	13,56	-1.857	3.477
3	6.038	-9	-0,16	1,00	11,98	-0.966	6.038
4	9.852	8	0,14	0,99	12,27	1.379	9.753
5	9.056	27	0,45	0,89	12,83	4.075	8.060
6	8.266	51	0,78	0,63	18,85	6.447	5.208
7	1.630	89	0,99	0,02	32,55	1.614	0.033
Total	-	-	-	-	111,97	10.049	33.039