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MSO2 - Mecânica dos Solos II Estabilidade de Taludes Prof.: Flavio A. Crispim (DEC-UNEMAT) UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL SINOP - MT 2011

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MSO2 - Mecânica dos Solos II

Estabilidade de Taludes

Prof.: Flavio A. Crispim (DEC-UNEMAT)

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE

MATO GROSSO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

SINOP - MT2011

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Taludes

Causas da instabilidade de taludes

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Taludes

Causas da instabilidade de taludes

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Taludes

Causas da instabilidade de taludes

Mecânica de Solos II - 2011/I 12

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Fator de segurança

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Fator de segurança

FSs = fator de segurança em relação à resistência

τf = resistência ao cisalhante média do solo

τd = esforço cisalhante médio ao longo da superfície de ruptura

Mecânica de Solos II - 2011/I 14

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Fator de segurança

Mecânica de Solos II - 2011/I 15

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes infinitos sem percolação

Mecânica de Solos II - 2011/I 16

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes infinitos sem percolação

Mecânica de Solos II - 2011/I 17

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes infinitos com percolação

Mecânica de Solos II - 2011/I 18

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes infinitos com percolação

Mecânica de Solos II - 2011/I 19

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes infinitos com percolação

Mecânica de Solos II - 2011/I 20

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Método de Culmann

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Estabilidade de taludes finitos

Método de Culmann

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Estabilidade de taludes finitos

Método de Culmann

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Estabilidade de taludes finitos

Método de Culmann

Para um dado valor de φd, cd será máximo se

Mecânica de Solos II - 2011/I 24

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Estabilidade de taludes finitos

Método de Culmann - Exemplo

Qual a altura H para FS = 3?

Mecânica de Solos II - 2011/I 25

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Tipos de ruptura

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Tipos de ruptura

Mecânica de Solos II - 2011/I 27

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Métodos de análise

Os métodos de análise podem ser resumidos em:

1. Método do equilíbrio limite

Massa de solo acima da superfície de ruptura é tomada como unidade

Solo homogêneo

2. Método das lamelas

O solo acima da superfície de ruptura é dividido em várias lamelas

verticais

A estabilidade de cada lamela é verificada separadamente

Solos heterogêneos e consideração de poro-pressão

Também considera o esforço normal à superfície de ruptura

Mecânica de Solos II - 2011/I 28

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método do equilíbrio limite

φ = 0 (condição não drenada)

Mecânica de Solos II - 2011/I 29

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método do equilíbrio limite

φ= 0 (condição não drenada)

A curva potencial de deslizamento foi escolhida arbitrariamente

Para encontrar a superfície crítica são realizadas várias tentativas com

diferentes círculos

Quando for encontrado o valor mínimo para o fator de segurança tem-se o

círculo crítico

Mecânica de Solos II - 2011/I 30

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método do círculo de atrito

φ > 0

Mecânica de Solos II - 2011/I 31

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método do equilíbrio de massas

φ > 0

A curva potencial de deslizamento foi escolhida arbitrariamente

Para encontrar a superfície crítica são realizadas várias tentativas com

diferentes círculos

Quando for encontrado o valor mínimo para o fator de segurança tem-se o

círculo crítico

Mecânica de Solos II - 2011/I 32

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método das lamelas

Mecânica de Solos II - 2011/I 33

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método das lamelas

Mecânica de Solos II - 2011/I 34

ΣM resistentes

ΣM solicitantes

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Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método das lamelas

Mecânica de Solos II - 2011/I 35

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Mecânica de Solos II - 2011/I 36

Wn Nr

∆P

Tr ∆T

αn

) αn

Nr┴Tr

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Mecânica de Solos II - 2011/I 37

Wn Nr

∆P

∆T

αn

) αn

c ∆Ln

FSs

Nr tan φ

FSs

φd

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Mecânica de Solos II - 2011/I 38

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Mecânica de Solos II - 2011/I 39

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Mecânica de Solos II - 2011/I 40

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Mecânica de Solos II - 2011/I 41

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Prof. Flavio A. Crispim (UNEMAT)

Estabilidade de taludes finitos

Superfície de ruptura cilíndrica - Método simplificado de Bishop (1955)

Exemplo:

Mecânica de Solos II - 2011/I 42