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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GEOTECNIA MECANICA DOS SOLOS II “ESTABILIDADE DE TALUDES” Bárbara Ribeiro Alves Abreu Eder Ribeiro Rosa Janaina Aguiar Park Marcos Vinicius Rezende Amaral

Estabilidade de Taludes - Grupo 4

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Page 1: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

ESCOLA DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES E GEOTECNIA

MECANICA DOS SOLOS II

“ESTABILIDADE DE TALUDES”

Bárbara Ribeiro Alves Abreu

Eder Ribeiro Rosa

Janaina Aguiar Park

Marcos Vinicius Rezende Amaral

Pedro Henrique Souto Correa da Costa

Wagner Fernando Dias

Belo Horizonte

Page 2: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

2010

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG2

Page 3: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

07 de julho de 2010

Bárbara Ribeiro Alves Abreu

Eder Ribeiro Rosa

Janaina Aguiar Park

Marcos Vinicius Rezende Amaral

Pedro Henrique Souto Correa da Costa

Wagner Fernando Dias

ESTABILIDADE DE TALUDES:

Métodos de Análise

Análise paramétrica utilizando o GeoSlope

Tipos de obras e ações utilizadas

Diagnóstico de uma situação real

Professor: Lúcio Villar

Turma: B

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG6

Page 4: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS..........................................................................................................................................VIII

LISTA DE TABELAS............................................................................................................................................X

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS..................................................................................XI

1 MÉTODOS DE ANÁLISE...........................................................................................................................1

1.1 MÉTODO DE MORGENSTERN E PRICE......................................................................................................11.2 MÉTODO BISHOP......................................................................................................................................21.3 MÉTODO DE SPENCER..............................................................................................................................21.4 MÉTODO DE JANBU..................................................................................................................................31.5 MÉTODO DE FELLENIUS...........................................................................................................................4

2 ANÁLISE PARAMÉTRICA UTILIZANDO O GEOSLOPE..................................................................5

2.1 TABELA COM OS VALORES TÍPICOS DE DENSIDADE E PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA.............................52.2 COMPARAÇÃO DA VARIAÇÃO DO FATOR DE SEGURANÇA PARA DIFERENTES MÉTODOS.........................52.3 GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS FATORES DE SEGURANÇA.................................................................62.4 FIXANDO A GEOMETRIA E INVESTIGANDO A VARIAÇÃO DO FS...............................................................7

2.5 FIXANDO A DENSIDADE E OS PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA DO SOLO E VERIFICANDO A INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA NA VARIAÇÃO DO FS.................................................................................................................132.6 INFLUÊNCIA DE CAMADAS COM RESISTÊNCIAS DIFERENTES AO LONGO DO PERFIL DO TALUDE...........172.7 COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS...........................................................................................................202.8 COMPARAÇÃO ENTRE AS ANÁLISES.......................................................................................................212.9 CONCLUSÃO...........................................................................................................................................22

3 TIPOS DE OBRAS E AÇÕES UTILIZADAS NA ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS...................23

3.1 SOLUÇÕES PARA ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS....................................................................................233.1.1 Retaludamento..............................................................................................................................233.1.2 Proteção Superficial.....................................................................................................................243.1.3 Estruturas de Alvenaria ou Concreto...........................................................................................273.1.4 Estabilização de blocos................................................................................................................29

3.2 PROJETOS DE DRENAGEM DE ENCOSTAS................................................................................................29

4 DIAGNÓSTICO DE UMA SITUAÇÃO REAL.......................................................................................34

4.1 CONTEXTUALIZAÇÃO.............................................................................................................................344.2 TIPO LITOLÓGICO PREDOMINANTE NA REGIÃO......................................................................................364.3 PRECIPITAÇÃO MÉDIA DA REGIÃO..........................................................................................................384.4 FOTOS DO GRUPO NO LOCAL..................................................................................................................404.5 POSSÍVEIS CAUSAS E INDÍCIOS DE INSTABILIZAÇÃO..............................................................................414.6 PLANILHA DE LAUDO TÉCNICO................................................................................................................14.7 SOLUÇÃO PROPOSTA PELO GRUPO...........................................................................................................1

5 REFERÊNCIAS..............................................................................................................................................5

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Page 5: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Esforços considerados em uma fatia pelo Método de Morgenstern e Price..............1Figura 2 - Esforços considerados pelo Método Bishop..............................................................2Figura 3 - Esforços considerados em uma fatia pelo Método de Spencer..................................3Figura 4 – Esforços considerados em uma fatia pelo Método de Janbu.....................................3Figura 5 - Esforços considerados pelo Método de Fellenius......................................................4Figura 6- Talude de Argila Arenosa. Fonte: GeoSlope..............................................................5Figura 7 – Gráfico comparativo entre os fatores de segurança...................................................6Figura 8 - Talude modelado no GeoSlope com Φ = 25°............................................................7Figura 9 - Talude modelado no GeoSlope com Φ = 17,25°.......................................................7Figura 10 - Talude modelado no GeoSlope com Φ = 15°..........................................................8Figura 11 – Talude modelado no GeoSlope com Φ = 10°..........................................................8Figura 12 - Talude modelado no GeoSlope com c = 0 kPa........................................................9Figura 13 - Talude modelado no GeoSlope com c = 17,00 kPa...............................................10Figura 14 - Talude modelado no GeoSlope com c = 20,00 kPa...............................................10Figura 15 - Talude modelado no GeoSlope com c = 30,00 kPa...............................................11Figura 16 - Talude modelado no GeoSlope com y = 16,7 kN/m³.............................................11Figura 17 - Talude modelado no GeoSlope com y = 17,25 kN/m³...........................................12Figura 18 - Talude modelado no GeoSlope com y = 17,25 kN/m³...........................................12Figura 19 - Talude modelado no GeoSlope com y = 18,00 kN/m³...........................................13Figura 20 - Talude modelado no GeoSlope com i = 37,9%......................................................13Figura 21- Talude modelado no GeoSlope com i = 35,0%.......................................................14Figura 22 - Talude modelado no GeoSlope com i = 45,0%......................................................14Figura 23 - Talude modelado no GeoSlope com i = 51,8%......................................................15Figura 24- Talude modelado no GeoSlope com h=15m...........................................................15Figura 25 - Talude modelado no GeoSlope com h=16m..........................................................16Figura 26 - Talude modelado no GeoSlope com h=13m..........................................................16Figura 27 - Talude modelado no GeoSlope com h=12m..........................................................17Figura 28 - Talude 1 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.............................................17Figura 29 - Talude 2 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.............................................18Figura 30 - Talude 3 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.............................................18Figura 31 - Talude 4 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.............................................19Figura 32 - Taludes de corte, situado na Avenida Cristiano Machado. Obra da Linha Verde. 23Figura 33 - Talude de aterro situado na Mina de Brucutu, próxima a Barão de Cocais...........24Figura 34 - Proteção e revestimento de talude com materiais naturais – Mina de Conceição - Itabira........................................................................................................................................25Figura 35 – Revestimento com cimentado - MG-020..............................................................26Figura 36 - Geossintético preenchidos com solo para contenção de talude sobre o Ribeirão do Onça..........................................................................................................................................26Figura 37 - Muro de arrimo na Avenida das Indústrias - Santa Luzia......................................27Figura 38 - Muro de Solo-Pneu na Avenida das Indústrias em Santa Luzia............................27Figura 39 - Gabiões para contenção de talude sobre o Ribeirão do Onça. MG-020, estrada Belo Horizonte-Santa Luzia, Bairro Monte Azul.....................................................................28Figura 40 - Contenção em terra armada – Estação Primeiro de Maio......................................28Figura 41 – Contenção utilizando tela metálica – MG-020......................................................29Figura 42 - Barbacãs em talude da MG-020, estrada Belo Horizonte-Santa Luzia..................29

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Page 6: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 43 - Dissipador de energia. Avenida Cristiano Machado em frente ao Minas Shopping....................................................................................................................................................30Figura 44 - Caixas de passagem em talude na Avenida Cristiano Machado em frente ao Minas Shopping...................................................................................................................................31Figura 45 - Canaletas de pé de talude. MG-020, estrada Belo Horizonte-Santa Luzia............32Figura 46 - Canaleta de crista. Talude na Avenida Cristiano Machado em frente ao Minas Shopping...................................................................................................................................32Figura 47 - Bueiros de greide. Drenagem de águas provenientes de talude localizado na MG-020 Bairro Monte Azul.............................................................................................................33Figura 48 - Localização do Talude, do prédio construído e da região de mineração. Fonte: Google Earth.............................................................................................................................34Figura 49 - Foto aérea da região em 31.05.08. Fonte: Google Earth........................................35Figura 50 - Foto aérea da região em 14.06.09. Fonte: Google Earth........................................36Figura 51 - Mapa Geológico de Belo Horizonte. Fonte: Plano diretor de BH.........................37Figura 52 - Gráfico das precipitações médias mensais e precipitações máximas em 24 horas em Belo Horizonte no período de 1961 a 1990........................................................................39Figura 53 - Grupo na região onde houve o deslizamento do talude.........................................40Figura 54 - Foto do grupo próximo ao Muro de Arrimo em fase de contrução e próximo à região de mineração..................................................................................................................40Figura 55 - Talude instável, próximo ao prédio construído pela WTorre para a Vale.............41Figura 56 - Crista do talude, onde já ocorreu um escorregamento...........................................42Figura 57 - Trinca encontrada na crista do talude.....................................................................42Figura 58 - Trinca encontrada na parte inferior da calha de crista do talude............................43Figura 59 - BSTC que corta o Talude estudado........................................................................43Figura 60 - Planilha de Laudo Técnico.......................................................................................1Figura 61 - Desenhos esquemáticos da solução proposta pelo grupo.........................................1Figura 62 - Exemplo de Cortina Atirantada................................................................................2Figura 63 - Perfil de solo grampeado..........................................................................................3Figura 64 - Perfil típico de um barbacan....................................................................................3Figura 65 - Execução de solo grampeado...................................................................................4Figura 66 - Solo grampeado........................................................................................................4

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1 LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Valores típicos de parâmetros de resistência dos solos mais comuns.................5Tabela 2- Comparação do F.S de 4 métodos de análise.............................................................6Tabela 3 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 25°.................................................................7Tabela 4 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 17,25°............................................................8Tabela 5 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 15°.................................................................8Tabela 6 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 10°.................................................................9Tabela 7 - F.S de 4 métodos de análise para c = 0 kPa...............................................................9Tabela 8 - F.S de 4 métodos de análise para c = 17,00 kPa......................................................10Tabela 9 - F.S de 4 métodos de análise para c = 20,00 kPa......................................................10Tabela 10 - F.S de 4 métodos de análise para c = 30,00 kPa....................................................11Tabela 11 - F.S de 4 métodos de análise para y = 16,70 kN/m3...............................................12Tabela 12 - F.S de 4 métodos de análise para y = 17,25 kN/m3...............................................12Tabela 13 - F.S de 4 métodos de análise para y = 17,50 kN/m3...............................................13Tabela 14 - F.S de 4 métodos de análise para y = 18,00 kN/m3...............................................13Tabela 15- F.S de 4 métodos de análise para i = 37,9%...........................................................14Tabela 16 - F.S de 4 métodos de análise para i = 35,0%..........................................................14Tabela 17 - F.S de 4 métodos de análise para i = 45,0%..........................................................14Tabela 18 - F.S de 4 métodos de análise para i = 51,8%..........................................................15Tabela 19 - F.S de 4 métodos de análise para h = 15m............................................................15Tabela 20 - F.S de 4 métodos de análise para h = 16m............................................................16Tabela 21 - F.S de 4 métodos de análise para h = 13m............................................................16Tabela 22 - F.S de 4 métodos de análise para h = 12m............................................................17Tabela 23- F.S de 4 métodos de análise para Talude 1 com camadas diferentes.....................17Tabela 24- F.S de 4 métodos de análise para Talude 2 com camadas diferentes.....................18Tabela 25- F.S de 4 métodos de análise para Talude 3 com camadas diferentes.....................19Tabela 26- F.S de 4 métodos de análise para Talude 4 com camadas diferentes.....................19Tabela 27 - Tabela comparativa de todos os resultados...........................................................20

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2 LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS

FS – Fator de Segurançac – Intercepto de coesãoΦ – Ângulo de atrito do soloi – Ângulo de inclinação do taludeh – Altura do taludey – Peso específico do solo

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Page 9: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

1 MÉTODOS DE ANÁLISE

Neste trabalho serão apresentados cinco métodos para cálculo de estabilidade de taludes

aplicados à análise de escorregamentos. Foram escolhidos métodos determinísticos que

utilizem de fatias, sendo que, para cada método foram citadas pelo menos três das principais

hipóteses que eles fazem. Além disso, é feita a identificação de quais métodos consideram o

equilíbrio de força e quais consideram o equilíbrio de momentos.

1.1 Método de Morgenstern e Price

Considera a superfície não circular, com as poropressões também nas laterais das fatias além

dos esforços laterais. A relação entre os esforços laterais verticais e horizontais é dada por

uma função. Faz-se o equilíbrio de forças nas direções normal e tangencial à base de cada

fatia bem como o equilíbrio de momentos com relação também à base. Por iteração encontra-

se o FS.

É um método rigoroso e complexo que resolve o equilíbrio geral do sistema, para tanto, exige

cálculos (realizados por interações) com o computador. Este método é recomendado para

projetos que requerem análises mais detalhadas (retroanálises).

Figura 1 - Esforços considerados em uma fatia pelo Método de Morgenstern e Price.

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1.2 Método Bishop

Supõe-se que a ação das forças laterais atuantes em cada fatia são anuladas. São considerados

os efeitos dos empuxos e cisalhamento ao longo das faces laterais das fatias e analisa-se o

equilíbrio dos momentos resistentes e atuantes e equilíbrio das forças que agem em cada

lamela. Serve apenas para rotula circular e aplicável a taludes em solos homogêneos,

heterogêneos ou estratificados. Requer a aplicação de interações, até que o valor do fator de

segurança admitido convirja com o que é calculado.

Figura 2 - Esforços considerados pelo Método Bishop

1.3 Método de Spencer

O método de Spencer foi desenvolvido inicialmente para superfícies de ruptura de formas

circulares, e depois adaptado para superfícies de deslizamento com formas irregulares. O

estado de deformação plana é comum a todos. A resultante das forças laterais passa pelo

ponto médio da base, onde atuam as demais forças. O FS pode ser encontrado por

convergência utilizando equações derivadas do equilíbrio das forças laterais e dos momentos

atuantes em cada fatia.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG2

Page 11: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 3 - Esforços considerados em uma fatia pelo Método de Spencer

1.4 Método de Janbu

O método considera superfície não circular e admite estado de deformação plana comum a

todos. A resultante dos esforços normais à base passa pelo ponto médio da base, onde atuam

os demais esforços. Considera esforços laterais e a posição dos esforços laterais horizontais é

conhecida. O equilíbrio realizado para encontrar o FS é o de forças.

Figura 4 – Esforços considerados em uma fatia pelo Método de Janbu

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Page 12: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

1.5 Método de Fellenius

Esse método admite uma superfície de ruptura circular e o fator de segurança do talude é

calculado unicamente através de equilíbrio de momentos, não levando em consideração as

forças tangenciais e normais às paredes das fatias.

Desprezando as forças nas laterais das fatias, considerando que a componente sísmica é nula,

aplicando o equilíbrio de momentos em relação ao centro do círculo de ruptura, e o equilíbrio

de forças na direção perpendicular à superfície de ruptura pode-se determinar o fator de

segurança.

Figura 5 - Esforços considerados pelo Método de Fellenius

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Page 13: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

2 ANÁLISE PARAMÉTRICA UTILIZANDO O GEOSLOPE

2.1 Tabela com os valores típicos de densidade e parâmetros de resistência

Tabela 1- Valores típicos de parâmetros de resistência dos solos mais comunsFonte: Fundamentos de Engenharia Geotécnica, Braja M. Das

Tipo de Solo y (kN/m³) c (KPa) Φ (º)

Areia 16,70 0 25,00

Argila Arenosa 17,00 15,00 20,00

Silte 17,25 17,00 17,25

Areia Argilosa 17,50 20,00 15,00

Argila 18,00 30,00 10,00

2.2 Comparação da variação do fator de segurança para diferentes métodos

Foram fixados a geometria (altura e inclinação), a densidade do solo (y) e parâmetros de

resistência (c e Φ) baseados na tabela 1. A figura a seguir representa um talude de argila

arenosa analisado no programa GeoSlope por 4 métodos apresentados anteriormente neste

trabalho. Em seguida, uma tabela comparando os fatores de segurança encontrados.

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Page 14: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa

1.082

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 6- Talude de Argila Arenosa. Fonte: GeoSlope.

Tabela 2- Comparação do F.S de 4 métodos de análise

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.051 1.085 1.082 1.040

2.3 Gráfico comparativo entre os fatores de segurança

Através do gráfico 1, pode-se perceber que Janbu e Fellenius avaliaram fatores de segurança

próximos e menores por não considerarem forças horizontais que atuam nas fatias. Já os

outros dois métodos, Morgenstern-Price e Bishop, obtiveram valores maiores e mais

próximos entre si por exatamente utilizarem forças horizontais para o equilíbrio da fatia do

talude.

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Page 15: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 7 – Gráfico comparativo entre os fatores de segurança

2.4 Fixando a geometria e investigando a variação do FS

2.4.1 Variação do FS mantendo o valor do intercepto de coesão constante e variando o

valor de (Φ):

Φ = 25°

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG

1 Fellenius

2 Bishop

3 Morgerstern-Price

4 Janbu

7

Page 16: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa

1.243

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 8 - Talude modelado no GeoSlope com Φ = 25°.

Tabela 3 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 25°

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.202 1.248 1.243 1.109

Φ = 17,25°

Argila Arenosa

0.998

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 9 - Talude modelado no GeoSlope com Φ = 17,25°.Tabela 4 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 17,25°

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.972 1.000 0.998 0.962

Φ = 15°

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Page 17: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa

0.925

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 10 - Talude modelado no GeoSlope com Φ = 15°.

Tabela 5 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 15°

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.884 0.928 0.925 0.874

Φ = 10°

Argila Arenosa

0.759

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 11 – Talude modelado no GeoSlope com Φ = 10°.

Tabela 6 - F.S de 4 métodos de análise para Φ = 10°

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.735 0.760 0.759 0.729

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG9

Page 18: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

2.4.2 Variação do FS mantendo o valor de (Φ) constante, e variando o valor do

intercepto de coesão (c):

c = 0 kPa

Argila Arenosa

0.418

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 12 - Talude modelado no GeoSlope com c = 0 kPa.

Tabela 7 - F.S de 4 métodos de análise para c = 0 kPa

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.416 0.421 0.418 0.416

c = 17,00 kPa

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG10

Page 19: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa

1.150

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 13 - Talude modelado no GeoSlope com c = 17,00 kPa.

Tabela 8 - F.S de 4 métodos de análise para c = 17,00 kPa

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.119 1.153 1.150 1.108

c = 20,00 kPa

Argila Arenosa

1.245

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 14 - Talude modelado no GeoSlope com c = 20,00 kPa.

Tabela 9 - F.S de 4 métodos de análise para c = 20,00 kPa

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.195 1.249 1.245 1.181

c = 30,00 kPa

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG11

Page 20: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa

1.538

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 15 - Talude modelado no GeoSlope com c = 30,00 kPa.

Tabela 10 - F.S de 4 métodos de análise para c = 30,00 kPa

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.489 1.541 1.538 1.481

2.4.3 Variação do FS mantendo os parâmetros de resistência e a geometria constantes

e variando o valor da densidade do solo (y):

y = 16,7 kN/m³

Argila Arenosa

1.091

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 16 - Talude modelado no GeoSlope com y = 16,7 kN/m³.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG12

Page 21: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Tabela 11 - F.S de 4 métodos de análise para y = 16,70 kN/m3

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.060 1.094 1.091 1.049

y = 17,25 kN/m³

Argila Arenosa

1.074

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 17 - Talude modelado no GeoSlope com y = 17,25 kN/m³.

Tabela 12 - F.S de 4 métodos de análise para y = 17,25 kN/m3

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.043 1.078 1.074 1.033

y = 17,50 kN/m³

Argila Arenosa

1.067

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 18 - Talude modelado no GeoSlope com y = 17,25 kN/m³.Tabela 13 - F.S de 4 métodos de análise para y = 17,50 kN/m3

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG13

Page 22: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa (F.S) 1.036 1.071 1.067 1.026

y = 18,00 kN/m³

Argila Arenosa

1.054

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 19 - Talude modelado no GeoSlope com y = 18,00 kN/m³.

Tabela 14 - F.S de 4 métodos de análise para y = 18,00 kN/m3

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.022 1.057 1.054 1.012

2.5 Fixando a densidade e os parâmetros de resistência do solo e verificando a influência da geometria na variação do FS

2.5.1 Variando o ângulo de inclinação (i), com altura constante:

i = 37,9%

Argila Arenosa

1.166

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 20 - Talude modelado no GeoSlope com i = 37,9%

Tabela 15- F.S de 4 métodos de análise para i = 37,9%.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG14

Page 23: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa (F.S) 1.103 1.171 1.166 1.083

i = 35,0%

Argila Arenosa

1.244

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 21- Talude modelado no GeoSlope com i = 35,0%

Tabela 16 - F.S de 4 métodos de análise para i = 35,0%.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.167 1.249 1.244 1.147

i = 45,0%

Argila Arenosa

1.116

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 22 - Talude modelado no GeoSlope com i = 45,0%

Tabela 17 - F.S de 4 métodos de análise para i = 45,0%.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.044 1.120 1.116 1.035

i = 51,8%

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG15

Page 24: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Argila Arenosa

0.947

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32E

leva

tion

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 23 - Talude modelado no GeoSlope com i = 51,8%.

Tabela 18 - F.S de 4 métodos de análise para i = 51,8%.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.908 0.948 0.947 0.917

2.5.2 Variando a altura (h), com inclinação constante:

h = 15m

Argila Arenosa

1.012

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 24- Talude modelado no GeoSlope com h=15m.

Tabela 19 - F.S de 4 métodos de análise para h = 15m.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.985 1.016 1.012 0.976

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG16

Page 25: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

h = 16m

Argila Arenosa

0.986

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 25 - Talude modelado no GeoSlope com h=16m.

Tabela 20 - F.S de 4 métodos de análise para h = 16m.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 0.941 0.991 0.986 0.934

h = 13m

Argila Arenosa

1.085

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 26 - Talude modelado no GeoSlope com h=13m.

Tabela 21 - F.S de 4 métodos de análise para h = 13m.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.054 1.088 1.085 1.045

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG17

Page 26: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

h = 12m

Argila Arenosa

1.131

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 27 - Talude modelado no GeoSlope com h=12m.

Tabela 22 - F.S de 4 métodos de análise para h = 12m.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Argila Arenosa (F.S) 1.101 1.134 1.131 1.091

2.6 Influência de camadas com resistências diferentes ao longo do perfil do talude

Talude 1

Topo do Talude

Fundação

Meio talude (2)

0.906

Areia

Argila Arenosa

Argila

16,7 kN/m³

17,0 kN/m³

18,0 kN/m³

0 KPa

15 KPa

30 KPa

25º

20º

10º

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 28 - Talude 1 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.

Tabela 23- F.S de 4 métodos de análise para Talude 1 com camadas diferentes.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Areia /Argila Arenosa /Argila

(F.S)

0.848 0.928 0.906 0.841

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG18

Page 27: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Talude 2

Topo do Talude

Fundação

Meio talude (2)

1.126

Areia16,7 kN/m³0 KPa25º

Argila Arenosa17,00 kN/m³15 KPa20º

Argila18,00 kN/m³30 KPa10º

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 29 - Talude 2 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.

Tabela 24- F.S de 4 métodos de análise para Talude 2 com camadas diferentes.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price JanbuAreia /Argila Arenosa /Argila

(F.S)

1.119 1.127 1.126 1.132

Talude 3

Topo do Talude

Fundação

Meio talude (2)

0.961

Areia16,7 kN/m³0 KPa25º

Argila18,00 kN/m³30,00 KPa10º

Argila Arenosa17,00 kN/m³15 KPa20º

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 30 - Talude 3 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG19

Page 28: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Tabela 25- F.S de 4 métodos de análise para Talude 3 com camadas diferentes.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Areia /Argila Arenosa /Argila

(F.S)

0.924 0.952 0.961 0.908

Talude 4

Topo do Talude

Fundação

Meio talude (2)

1.012

Argila Arenosa17,00 kN/m³15 KPa20º

Areia16,7 kN/m³0,00 KPa25º

Argila18,00 kN/m³30,00 KPa10º

Distance

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Ele

vatio

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Figura 31 - Talude 4 com camadas diferentes. Fonte: GeoSlope.

Tabela 26- F.S de 4 métodos de análise para Talude 4 com camadas diferentes.

Tipo de Solo Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Areia /Argila Arenosa /Argila

(F.S)

1.033 1.040 1.012 1.070

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG20

Page 29: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

2.7 Comparação dos resultados

Tabela 27 - Tabela comparativa de todos os resultadosParâmetros variável Fellenius Bishop Morgerstern-Price Janbu

Valores Iniciais

y=17,00 kN/m³; c=15,00kPa; Φ=20

º; i=41,2%; h=14m1.051 1.085 1.082 1.040

Variando o valor de (Φ)

25 º 1.202 1.248 1.243 1.109

17,25º 0.972 1.000 0.998 0.962

15º 0.884 0.928 0.925 0.874

10º 0.735 0.760 0.759 0.729

Variando o valor do intercepto de coesão (c)

0 kPa 0.416 0.421 0.418 0.416

17,00 kPa 1.119 1.153 1.150 1.108

20,00 kPa 1.195 1.249 1.245 1.181

30,00 kPa 1.489 1.541 1.538 1.481

Variando o valor da densidade do solo (y)

16,70 kN/m3 1.060 1.094 1.091 1.049

17,25 kN/m3 1.043 1.078 1.074 1.033

17,50 kN/m3 1.036 1.071 1.067 1.026

18,00 kN/m3 1.022 1.057 1.054 1.012

Variando a inclinação (i)

37,9 % 1.103 1.171 1.166 1.083

35,0 % 1.167 1.249 1.244 1.147

45,0 % 1.044 1.120 1.116 1.035

51,8 % 0.908 0.948 0.947 0.917

Variando a altura (h)

15 m 0.985 1.016 1.012 0.976

16 m 0.941 0.991 0.986 0.934

13 m 1.054 1.088 1.085 1.045

12 m 1.101 1.134 1.131 1.091

Camadas com resistências diferentes

Areia /Argila Arenosa /Argila 0.848 0.928 0.906 0.841

Argila /Argila Arenosa /Areia 1.119 1.127 1.126 1.132

Argila Arenosa /Argila /Areia 0.924 0.952 0.961 0.908

Argila /Areia/Argila Arenosa 1.033 1.040 1.012 1.070

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG21

Page 30: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

2.8 Comparação entre as análises

Análise por tensões totais

Análises em termos de tensão total, podem ser realizadas em situações de Solo saturado ou

Análise a curto prazo ou final de construção, em que a condição não drenada corresponde ao

instante critico da obra. Os parâmetros de resistência em termos totais são obtidos em ensaios

não drenados UU, em laboratório, ou em ensaios de campo. Nestes casos, a envoltória de

resistência em termos de tensão total se caracteriza por:

Análise por tensões efetiva

Análise simples para a estabilidade de taludes, envolvendo um plano de escorregamento e

forças que atuam sobre uma massa de solo. É importante conhecer o peso total do solo acima

(incluindo a água), e a pressão da água nos poros, no plano do deslizamento, admitindo que

está agindo como uma camada confinada.

Quantificar algumas incertezas inerentes ao fator de segurança FS obtido por métodos

determinísticos.

Análise de Risco

Análise de Risco é o uso sistemático de informação disponível para determinar quão

freqüentemente eventos especificados podem ocorrer e a magnitude de suas conseqüências.

Riscos são tipicamente definidos como eventos negativos, como perder dinheiro em um

investimento. Entretanto, o processo de análise de risco também pode considerar resultados

potenciais positivos. Explorando o espaço completo de resultados possíveis para uma dada

situação, uma boa análise de risco pode identificar tanto as armadilhas quanto apontar novas

oportunidades.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG

c = Su ou Cu

Φ = 0

22

Page 31: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Análise Determinística

Análise determinística é quando todas as informações necessárias para resolver o problema

está disponível, portanto, o efeito de qualquer variável pode ser calculado com segurança.

Como por exemplo, estabelece-se um determinado valor para o FS.

Análise Probabilística

Em uma análise probabilística, você pode definir as distribuições estatísticas de parâmetros de

entrada. Como por exemplo, orientação comum, a resistência ao cisalhamento ou nível da

água etc.

Os métodos probabilísticos também permitem quantificar algumas incertezas inerentes ao

fator de segurança FS obtido por métodos determinísticos.

2.9 Conclusão

O fator de segurança será maior quanto maiores forem os parâmetros de resistência do solo

como o intercepto de coesão e ângulo de atrito. já para os valores de densidade do solo, altura

do talude e inclinação do talude, menor será o fator de segurança, quanto maiores forem os

valores dessas três variáveis. O talude, com as mesmas características geométricas,

parâmetros de resistência e densidade do solo, apresentará diferentes valores para o fator de

segurança de acordo com o método de análise escolhido para resolver o problema, isso ocorre

devido a diferenças particulares de cada método, uns são maios rigorosos, tendem a retornar

um valor de segurança menor, outros mais conservadores, tendem a retornar um valor de

segurança maior, de acordo com as considerações feitas no cálculo da estabilidade, como a

interação ou não entre as fatias. Para solos compostos por diversas camadas o comportamento

do talude muda, ou seja, o FS muda, de acordo com a posição das camadas de resistências

diferentes em posições diferentes do maciço.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG23

Page 32: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

3 TIPOS DE OBRAS E AÇÕES UTILIZADAS NA ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS

3.1 Soluções para estabilização de encostas

3.1.1 Retaludamento

Segundo a norma NBR 11682:2001, retaludamento é uma obra de mudança da inclinação

original de um talude, objetivando melhorar as suas condições de estabilidade. Têm-se dois

tipos de solução para estabilização de encostas que envolvem o retaludamento.

3.1.1.1 Cortes

É realizada uma mudança de geometria do talude através cortes que são executados na parte

mais elevada, visando regularizar a superfície e, sempre que possível, recompor

artificialmente condições topográficas de maior estabilidade para o material que as constitui.

Os cortes podem ser contínuos (se a altura for inferior a 5 m) ou escalonados (se a altura for

superior a 5 m).

Figura 32 - Taludes de corte, situado na Avenida Cristiano Machado. Obra da Linha Verde.

3.1.1.2 Aterros Compactados

A inclinação dos taludes de aterros varia com a natureza dos solos utilizados e as condições

locais. Nas encostas, é conveniente não ultrapassar a declividade 1:2.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG24

Page 33: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

A execução de aterros, de um modo geral, envolve a preparação preliminar do terreno a ser

aterrado (desmatamento, deslocamento e limpeza), seguida das operações de descarga,

espalhamento, homogeneização, umedecimento e compactação.

Figura 33 - Talude de aterro situado na Mina de Brucutu, próxima a Barão de Cocais

3.1.2 Proteção Superficial

3.1.2.1 Proteção superficial com materiais naturais

O revestimento natural tem varias funções: atenuar o choque das chuvas sobre o solo,

contendo erosão; reduzir a infiltração das águas, fazendo-as escoar em grandes partes sobre

suas folhas; proteger a parte superficial do solo da erosão, contribuir para amenizar a

temperatura local e criar um ambiente visualmente agradável.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG25

Page 34: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 34 - Proteção e revestimento de talude com materiais naturais – Mina de Conceição - Itabira.

3.1.2.2 Proteção superficial com materiais artificiais

Os revestimentos artificiais para impermeabilização de encostas mostram melhor rendimento

e vida útil quando executados juntamente com retaludamento e microdrenagem, tratando o

talude de modo completo.

A escolha do tipo de revestimento depende da natureza do material (rocha, solo ou sedimento)

e da declividade do talude: solos mais argilosos respondem melhor à fixação das telas que os

arenosos; lajotas em taludes verticalizados podem provocar acidentes, quando ocorre o seu

descolamento.

3.1.2.2.1 Revestimento com cimentado O cimentado para revestimento de taludes é constituído por uma mistura de cimento Portland,

areia e água, usando o traço 1:3. A mistura deve ser aplicada sobre o talude, a partir do pé

para a sua crista, de forma a se obter a seção projetada. No caso de execução de revestimento

em degraus ou bermas, serão utilizadas formas de madeira, nas quais será lançada a mistura.

Mecânica dos Solos 2 – Curso de Engenharia Civil - Escola de Engenharia da UFMG26

Page 35: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 35 – Revestimento com cimentado - MG-020

3.1.2.2.2 Revestimento com geomanta e gramíneas Constituídas de materiais sintéticos que não degradam, a geomanta tem aparência de uma

manta extremamente porosa que oferece ancoragem adequada para as raízes após o

crescimento da vegetação. Essa solução apresenta vantagens para a implantação da cobertura

vegetal, e/ou quando a inclinação do talude dificulta solução como plantio de gramíneas.

Figura 36 - Geossintético preenchidos com solo para contenção de talude sobre o Ribeirão do Onça.

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Page 36: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

3.1.3 Estruturas de Alvenaria ou Concreto

3.1.3.1 Muros de arrimo

Muros de arrimo de gravidade ou de peso é uma estrutura em que o fator estabilizante é,

principalmente, o peso próprio da estrutura. Estes podem ser construídos com pedra rachão,

concreto, gabião, bloco de concreto articulado, solo-pneu, entre outros materiais.

Figura 37 - Muro de arrimo na Avenida das Indústrias - Santa Luzia

Figura 38 - Muro de Solo-Pneu na Avenida das Indústrias em Santa Luzia.

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Page 37: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 39 - Gabiões para contenção de talude sobre o Ribeirão do Onça. MG-020, estrada Belo Horizonte-Santa Luzia, Bairro Monte Azul.

3.1.3.2 Terra armada

Os elementos de reforço são tiras metálicas, que recebem tratamento especial anticorrosão.

Estas tiras são presas a blocos de concreto que protegem a face, para que se evite

deslocamento excessivo das mesmas. Cabe lembrar aqui que estes blocos de concreto não

possuem função estrutural.

Figura 40 - Contenção em terra armada – Estação Primeiro de Maio

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Page 38: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

3.1.4 Estabilização de blocos

3.1.4.1 Retenção com tela metálica e tirante

Esse tipo de proteção deve ser adotado em taludes de maciços rochosos, passíveis de queda de

blocos pequenos, que causem, em conseqüência, o deslocamento e instabilização de partes

mais altas da encosta.

Figura 41 – Contenção utilizando tela metálica – MG-020

3.2 Projetos de drenagem de encostas

3.6 Barbacãs

Figura 42 - Barbacãs em talude da MG-020, estrada Belo Horizonte-Santa Luzia.

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Page 39: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

São drenos curtos cuja função é retirar a água acumulada atrás de um muro de arrimo ou de

qualquer obra que esteja em contato com o solo. Em geral o barbacã tem um comprimento

pouco maior do que a espessura do muro onde está instalado, e sua extremidade interna pode

estar envolta por algum material poroso (areia, pedrisco, brita, cascalho, etc) que torne mais

efetiva sua ação.

Num projeto de estabilização de encosta, os drenos, em especial os barbacãs, tem um papel

importante de eliminar possíveis pressões na obra, causadas pelo acúmulo da água de

infiltração.

3.6 Dissipadores de energia

Figura 43 - Dissipador de energia. Avenida Cristiano Machado em frente ao Minas Shopping.

Os dissipadores de energia dissipam a energia do fluxo d´água, reduzindo a velocidade, o que

diminui as possibilidades de erosão do solo ou até o desgaste do revestimento das sarjetas e

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Page 40: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

valetas, principalmente quando estas são de cobertura vegetal. Os dissipadores de energia

classificam-se localizados e contínuos.

3.6 Caixas de passagem

Figura 44 - Caixas de passagem em talude na Avenida Cristiano Machado em frente ao Minas Shopping.

As caixas de passagem ficam nos locais onde houver necessidade de mudanças de dimensão,

declividade, direção ou cotas de instalação de um bueiro.

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Page 41: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

3.6 Canaletas de pé de talude

Figura 45 - Canaletas de pé de talude. MG-020, estrada Belo Horizonte-Santa Luzia.

Canaleta (V.) construída longitudinalmente na base ou "pé" de talude natural ou de corte, o

que contribui para evitar erosão, escorregamento e assoreamento.

3.6 Canaletas de crista

Figura 46 - Canaleta de crista. Talude na Avenida Cristiano Machado em frente ao Minas Shopping.

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Page 42: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Canaleta construída em encostas retaludadas em sistema de talude/berma, disposta

longitudinalmente sobre a superfície da berma superior, com o objetivo de captar as águas

pluviais provenientes de montante e evitar que escoem pela superfície do talude superior,

conduzindo-as com velocidade e energias reduzidas para jusante, o que contribui para evitar

erosão, escorregamento e assoreamento.

3.6 Bueiros de greide

Figura 47 - Bueiros de greide. Drenagem de águas provenientes de talude localizado na MG-020 Bairro Monte Azul.

Os bueiros de greide são dispositivos que levam as águas captadas pelas caixas coletoras até

um deságüe adequado. São semelhantes aos bueiros de transposição de talvegues, só difere da

fonte das águas que, nesse caso, provém de outros sistemas de drenagem e não dos cursos

d’água dos talvegues.

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Page 43: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

4 DIAGNÓSTICO DE UMA SITUAÇÃO REAL

4.1 Contextualização

O talude visitado encontra-se na estrada que faz o acesso de Belo Horizonte com Nova Lima,

na Av. de Ligação, 1805 – Mina de Águas Claras – Nova Lima / MG. No local, é encontrado

um prédio já construído da WTorre. Este prédio encontra-se em fase de acabamento e será

posteriormente entregue a Vale.

A Progeo é a empresa de geotecnia contratada para executar a obra de contenção do talude

que sofreu deslizamentos de solo para dentro do estacionamento do prédio construído.

O local é um aterro de material inerte, no qual a Vale depositou resíduos da mineração

realizada próxima ao local como será mostrado em fotos tiradas pelo grupo. Observa-se que

no local existem vários pontos que apresentam trincas e rachaduras, mostrando que o talude

continua instável.

Figura 48 - Localização do Talude, do prédio construído e da região de mineração. Fonte: Google Earth

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Page 44: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

As imagens a seguir mostram o local do prédio construído e do talude instável em diferentes

épocas. A primeira imagem data de 31 de maio de 2008, e nela observa-se apenas estradas de

terra abertas no local. Essas estradas provavelmente foram abertas para atender à usina ali

próxima, hoje abandonada. A segunda imagem data de 14 de junho de 2009 e mostra o talude

construído e a obra do prédio em fase de fundação. Nesta época o talude ainda se encontrava

estável.

Figura 49 - Foto aérea da região em 31.05.08. Fonte: Google Earth

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Page 45: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 50 - Foto aérea da região em 14.06.09. Fonte: Google Earth

4.2 Tipo litológico predominante na região

O talude visitado encontra-se próximo à regional centro-sul de Belo Horizonte, na divisa do

município de Belo Horizonte com o município de Nova Lima. De acordo com o mapa

geológico de Belo Horizonte, essa região encontra-se no Domínio das Seqüências

Metassedimentares.

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Page 46: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 51 - Mapa Geológico de Belo Horizonte. Fonte: Plano diretor de BH.

O Domínio das Seqüências Metassedimentares tem como suas mais notáveis características a

diversidade litológica e o relevo acidentado principalmente na serra do Curral que vem a ser o

limite sul do município de Belo Horizonte. Abarca ainda uma sucessão de camadas de rochas

de composição variada, representadas por itabiritos, dolomitos, quartzito, filitos e xistos

diversos, de direção geral nordeste-sudoeste e mergulho para sudeste.

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Page 47: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Sua Geomorfologia é parte integrante do Quadrilátero Ferrífero, tendo sua fisiografia serrana

estreitamente ligada a uma relação entre os atributos geológicos (litologia + estrutura) e as

formas de relevo. As camadas de itabirito da Formação Cauê, protegidas da erosão pelo seu

laterito, formam a crista e a parte superior da escarpa sub-vertical da serra do Curral,

possuindo altitudes que podem chegar a 1500m. Em sua parte inferior a serra é predominada

por dolomitos e filitos dolomíticos da Formação Gandarela - rochas menos resistentes ao

intemperismo - originando áreas mais aplainadas com espessa cobertura laterítica.

4.3 Precipitação média da região

A precipitação média anual em Belo Horizonte é de 1600mm, sendo que 89% do volume das

chuvas são distribuídos entre os meses de outubro e março e as grandes chuvas se concentram

nos meses de dezembro e janeiro. Conseqüentemente, no período correspondente entre

dezembro e janeiro, estão concentrados os maiores problemas decorrentes do escoamento

inadequado da água. Chuvas muito fortes e em grandes volumes agravam problemas

relacionados à erosão de encostas e podem acarretar também alagamentos em alguns pontos

da cidade.

No gráfico da Figura a seguir são apresentados dados do volume de água decorrente das

chuvas em Belo Horizonte durante o ano, bem como dados das precipitações máximas em 24

horas registradas na cidade.

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Page 48: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 52 - Gráfico das precipitações médias mensais e precipitações máximas em 24 horas em Belo Horizonte no período de 1961 a 1990.

Podemos inferir que a intensidade de chuva é um fator importante nos processos de

instabilização de encostas, como exemplo real, tivemos o deslizamento da área estudada,

talude 2, o qual o trabalhador da serralheria relatou que o deslizamento ocorreu na época

chuvosa em janeiro de 2009.

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Page 49: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

4.4 Fotos do grupo no local

Figura 53 - Grupo na região onde houve o deslizamento do talude.

Figura 54 - Foto do grupo próximo ao Muro de Arrimo em fase de contrução e próximo à região de mineração.

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Page 50: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

4.5 Possíveis causas e indícios de instabilização

O talude já foi encontra-se em uma área próxima a construção de um prédio que está em fase

de acabamento e sendo entregue à VALE pela Construtora WTorre. A localização é na

Avenida de ligação, 1805, Mina de Águas Claras, Nova lima MG.

Na área de estudo,foi feito a extração de minério pela VALE em anos anteriores. Logo após a

inviabilidade da extração, a mineradora realizou um aterro em parte da área extraída (O

talude estudado encontra-se na área aterrada.). Na crista e no pé do talude a mineradora

realizou a construção de uma calha. Porém com a construção do prédio mostrado na figura

acima, foi necessário realizar um corte no pé do talude, e a calha localizada no pé do mesmo

foi retirada.

Figura 55 - Talude instável, próximo ao prédio construído pela WTorre para a Vale.

A Construtora WTorre nos informou a ocorrência de um escorregamento recentemente, onde

não ocorreu nenhum tipo vítima, apenas gerou transtornos aos trabalhos da sua equipe. Ainda

foram encontradas várias trincas e rachaduras na berma de acesso, como mostra as figuras

abaixo.

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Page 51: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 56 - Crista do talude, onde já ocorreu um escorregamento

Figura 57 - Trinca encontrada na crista do talude.

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Page 52: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 58 - Trinca encontrada na parte inferior da calha de crista do talude.

O talude estudado é cortado por uma manilha de concreto usada para drenagem de água

pluvial, o que reduz ainda mais o seu fator de segurança pois existe há possibilidade de

vazamento da manilha.

Figura 59 - BSTC que corta o Talude estudado

Após a análise dos dados fornecidos no texto acima, fica evidente a instabilidade do Talude

estudado.

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Page 53: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

4.6 Planilha de laudo técnico

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Page 54: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 60 - Planilha de Laudo Técnico.

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Page 55: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

4.7 Solução Proposta pelo grupo

A solução encontrada pelo grupo é a construção de uma cortina atirantada, com fundação em

tubulão, que consiste numa parede de concreto armado, através dos quais o maciço é

perfurado, sendo introduzidas nos furos barras metálicas (tirantes). Após o posicionamento

destas barras, é introduzida nas perfurações nata de cimento a alta pressão, que penetra nos

vazios do solo, formando um bulbo, e ancorando as barras metálicas. Passado o tempo de cura

da nata de cimento, os tirantes são protendidos e presos na parede de concreto, o que faz com

que esta estrutura seja “empurrada” contra o maciço.

Todos os tirantes necessários da cortina serão protentidos seguindo todas as recomendações

da norma. Nos locais em que há duas linhas de tirantes, a linha inferior será executada

somente após a execução dos tirantes da linha superior.

O projeto ainda conta com um sistema de drenagem que contem, Dreno Horizontal Profundo

(DHP), canaleta de topo, canaleta de pé e uma terceira canaleta mostrado no perfil da Figura

61.

Figura 61 - Desenhos esquemáticos da solução proposta pelo grupo

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Page 56: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 62 - Exemplo de Cortina Atirantada

Outra solução seria o grampeamento de solo. Este processo consiste na execução de

chumbadores no solo com injeção de calda de cimento no mesmo e posterior aplicação de

concreto sobre uma tela metálica (ou fibras metálicas) soldada associado a um sistema

drenagem no talude. O projeto ainda consta com o auxilio de barbacans.

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Figura 63 - Perfil de solo grampeado

Figura 64 - Perfil típico de um barbacan.

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Page 58: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

Figura 65 - Execução de solo grampeado

Figura 66 - Solo grampeado

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Page 59: Estabilidade de Taludes - Grupo 4

5 REFERÊNCIAS

INMET – Instituto Nacional de Meteorologia. Disponível em <http://www.inmet.gov.br/.>.

Acesso em: 03 de julho de 2010.

PBH – Prefeitura Municipal de Belo Horizonte. Disponível em:

<http://portalpbh.pbh.gov.br/>. Acesso em: 03 de julho de 2010.

ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11682 -

Estabilidade de taludes. Rio de Janeiro, 1991.

DEFLOR BIOENGENHARIA. Obras Internacionais. Disponível em:

<http://www.deflor.com.br/portugues/obras.html>. Acesso em: 05 jul. 2010

DAS, Braja M., Fundamentos de Engenharia Geotécnica. São Paulo: Thomson Learning,

2007.

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