Mecânica de Solos 2
Estabilidade de Taludes
Taludes
Maciços terrosos com superfície inclinada em
relação à horizontal.
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Estos podem ser naturais e arificiais.
Taludes
Talude natural - É aquele que foi formado há
muitos milhares de anos. Os encontramos
principalmente nas encostas de montanhas.
Taludes
Talude artificial - É aquele que foi construído
pelo homem. Os encontramos principalmente
nos aterros e cortes.
Talude em corte
Talude em aterro
Taludes
Passeio Faixas de trânsito
Talude em corte
Passeio
Pavimento
Talude em aterro
Movimentos de massa
Definem-se como deslocamentos de terrenos
que constituem uma vertente, disposta natural
ou artificialmente, em sentido descendente.
“O movimento dos maciços de terras
depende, principalmente, da sua resistência
interna ao escorregamento”. (Terzaghi –
1925)
Classificação dos movimentos
A queda de blocos e tombamentos, regra
geral, estão relacionados com materiais
rochosos e alternâncias litológicas.
Os escorregamentos e a extensão lateral,
geralmente estão relacionados com materiais
terrosos ou maciços homogéneos.
Estão ligados a camadas bem definidas ou
solos residuais.
Associação de dois ou mais movimentos
simples.
Classificação dos movimentos
Escorregamento
São movimentos que ocorrem por acção das
forças da gravidade, potenciados por acções
externas como a água ou os sismos. Ocorre
normalmente ao longo do plano de inclinação
de um talude e está associado a um
desequilíbrio na distribuição de forças ao
longo de uma determinada superfície
(superfície de ruptura), em que as forças
actuantes (responsáveis pelo movimento) são
superiores às forças resistentes.
Escorregamento Rotacional
Desliza ao longo de uma ou várias superfícies
de ruptura, originadas por perda de
resistência ao corte, com secção transversal
circular e côncava.
Ocorre
predominantemente
em
solos
coesivos e homogéneos ou em maciços
rochosos muito fracturados.
Escorregamento Rotacional
Escorregamento Rotacional
É possível diferenciar as seguintes zonas:
- Cabeceira/crista do talude: limite a partir do
qual o movimento teve início;
- Escarpa do talude: superfície côncava ao
longo da qual ocorreu o movimento;
- Pé/base do talude: zona de aglomeração do
material que sofreu o movimento.
Escorregamento Rotacional
Quanto às superfícies de
podem ser classificados em:
deslizamento,
Escorregamento Translacional
A massa de solo se rompe por corte sobre
uma superfície plana (motivo pelo qual
também é designado escorregamento planar).
O movimento ocorre em solos ou rochas, ao
longo de uma superfície de rotura coincidente
com o limite inferior do nível constituído por
material instabilizado.
Escorregamento Translacional
A velocidade é mais rápida que nos rotacionais.
Ocorre, geralmente, na zona mais superficial do talude.
Não envolve grandes espessuras de solo.
Causas da movimentação de taludes
Um talude pode ser considerado como
potencialmente instável a partir do momento
em que as tensões cisalhantes originárias de
esforços instabilizadores sejam maiores que
as resistências ao cisalhamento do material
de uma zona do maciço que permita definir
uma região potencial de ruptura.
Causas da movimentação de taludes
Constituem causas de instabilização de
taludes os factores que tendam a aumentar
ou introduzir tensões cisalhantes, ou factores
que tendam a diminuir a resistência ao
cisalhamento do maciço.
Factores que aumentam o
introduzem as tensões cisalhantes
- Remoção de suporte lateral.
- Efeito de sobrecarga.
- Tensões transitórias.
- Remoção de suporte sub-superficial.
- Pressões laterais.
Factores que aumentam o
introduzem as tensões cisalhantes
Remoção de suporte lateral ou alívio de
tensões totais:
- Erosão.
- Deslocamentos anteriores de massas
rochosas ou de solo.
- Acção do homem.
Factores que aumentam o
introduzem as tensões cisalhantes
Efeito de Sobrecarga:
Por causas naturais:
- Peso da água de chuva, neve etc.
- Vegetação.
- Acúmulo de escorregamentos anteriores.
Por acção do homem:
- Construção de edifícios, aterros.
- Mineira.
Factores que aumentam o
introduzem as tensões cisalhantes
Tensões Transitórias:
- Decorrentes de vibrações.
- Ocorrência de escorregamentos adjacentes.
- Trovões, etc.
Factores que aumentam o
introduzem as tensões cisalhantes
Remoção de Suporte Sub-superficial:
-Erosão (interna - piping).
- Intemperismo.
- Perda de resistência ou ruptura de
materiais.
- Expulsão de materiais plásticos.
- Acção do homem (abertura de poços: gás,
óleo, água , fossas, etc.).
Factores que aumentam o
introduzem as tensões cisalhantes
Pressões Laterais:
-Pressões de água em fraturas, fissuras,
cavernas, etc.
- Congelamento em descontinuidades.
- Inchamento resultante da hidratação de
minerais argílicos.
Factores que diminuem a resistência
ao cisalhamento
- Variações devidas ao intemperismo químico
e outras reacções físicoquímicas.
- Modificações estruturais.
- Outros factores.
Factores que diminuem a resistência
ao cisalhamento
Variações devidas ao intemperismo químico e
outras reacções físicoquímicas:
-Variações das tensões efectivas (umidade) com
o tempo.
- Eliminação da cobertura vegetal.
- Submersão de solos não saturados.
Factores que diminuem a resistência
ao cisalhamento
Modificações estruturais:
- Argila formada em ambiente marinho sujeita a
acção de chuva.
- Colapso em solos colapsíveis (formados em
condições diferentes das atuais).
Factores que diminuem a resistência
ao cisalhamento
Outros Fatores:
- Creep progressivo.
- Acção de raízes e animais etc.
Problemas relacionados com taludes
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Medidas para melhorar a estabilidade
de taludes
Os taludes de corte e aterro são resultantes da
construção de estradas, rodovias, aeroportos,
indústrias e outros empreendimentos. Estos
necessitam ser protegidos de maneira eficiente
para evitar a formação de focos erosivos e
deslizamentos.
Medidas para melhorar a estabilidade
de taludes
As técnicas e produtos a serem utilizados
dependem de vários factores, como:
- Inclinação e altura do talude.
- Suscetibilidade à erosão.
- Tipo de protecção desejada (definitiva ou
temporária).
- Tipo de drenagem adotada, etc.
Protecção de taludes
Brindar protecção contra a deterioração das
características mecânicas do solo ou contra
sua erosão mediante:
- Enrocamentos.
- Gabiões.
- Cortinas de concreto projetado.
- Drenagem superficial.
- Vegetação.
- Nata de cimento ou materiais betuminosos.
Protecção de taludes
- Redução das pressões neutras no maciço
(drenagem superficial e profunda, poços de
bombeamento, etc).
- Alteração
da
geometria
do
talude
(escavações no topo, aterros no pé, redução
da inclinação).
- Construção de obras de suporte (cortinas
de estacas, cortinas atirantadas, muros
ancorados).
Protecção de taludes
- Adensamento prévio de solos
compressíveis.
- Emprego de materiais estabilizantes
ou mais leves;
- Execução de banquetas;
- Emprego de bermas de equilíbrio.
Protecção de taludes
Protecção de taludes
Protecção de taludes
Protecção de taludes
Protecção de taludes
Protecção de taludes
Cálculo de estabilidade de taludes
Forças Resistentes
FS =
Forças Atuantes
FS: Factor de Segurança
FS < 1 – Instável
FS = 0 – Eminência de romper
1,0 < FS < 1,40 – Estável mas não seguro
FS > 1,4 – Estável e seguro