Aula 11 – Técnicas de estabilização de encostas - Introdução UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOTECNIA III Eng. Civil Augusto Romanini (FACET – Sinop) Sinop - MT 2016/1
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Aula 11 – Técnicas de estabilização de encostas - Introdução
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS DE SINOP
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
GEOTECNIA III
Eng. Civil Augusto Romanini (FACET – Sinop)
Sinop - MT
2016/1
26/04/2016 Técnicas de estabilização de encostas 2
INTRODUÇÃO
CONCEITOS BÁSICOS
ENCOSTAS NATURAIS
CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS
CÁLCULO DA ESTABILIDADE
ESTABILIZAÇÃO DE ENCOSTAS NATURAIS
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INTRODUÇÃO
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CONCEITOS BÁSICOS
Solos:
– Materiais que resultam do intemperismo das rochas, por desintegração mecânica
ou decomposição química. (CAPUTO, 1988)
a) Solos Residuais – são os que permanecem no local da rocha de
origem, observando-se uma gradual transição do solo até a rocha.
b) Solos Sedimentares – são os que sofrem a ação de agentes transportadores,
podendo ser aluvionares (transportados pela água), eólicos (pelo vento),
coluvionares (pela ação da gravidade)
c) Solos de Formação Orgânica – são os de origem essencialmente orgânica, seja
de natureza vegetal (plantas, raízes), seja animal (conchas).
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CONCEITOS BÁSICOS
Rocha:
– materiais naturais consolidados, duros e compactos, da crosta terrestre ou
litosfera.
a) Rochas Magmáticas – são as resultantes do resfriamento e consolidação de
material fundido ou “magma”. Se formadas a grandes profundidades são
chamadas de intrusivas, e de extrusivas quando se formam na superfície
através do resfriamento de “lava”.
b) Rochas Sedimentares – formadas pela deposição de detritos oriundos da
desagregação de rochas preexistentes.
c) Rochas Metamórficas – provêm da transformação ou metamorfismo das rochas
magmáticas ou sedimentares.
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CONCEITOS BÁSICOS
Taludes:
– compreende-se quaisquer superfícies inclinadas que limitam um maciço de terra, de rocha ou de terra e rocha. Podem ser
naturais, casos das encostas, ou artificiais, como os taludes de cortes e aterros.
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Taludes Rochosos Taludes de Solo
CONCEITOS BÁSICOS
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CONCEITOS BÁSICOS
Taludes Naturais Taludes Artificiais
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ENCOSTAS NATURAIS Taludes Naturais
As encostas naturais são os taludes que estão em condição natural, ou seja, não
sofreram nenhum tipo de intervenção humana. Estes elementos estão sujeitos a
situações de escorregamentos naturais ou ocasionados pela ação antrópica.
A causa dos escorregamentos naturais está relacionada devido a tendência da
natureza ao processo de peneplanização, este comportamento significa que o solo
das encostas tendem a descer até que atinjam o nível da base.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Rastejo
O rastejo também pode ser chamado de creep e é caracterizado por um
movimento lento das camadas superficiais do solo que se acelera em períodos
chuvosos e se estabiliza em épocas de seca. Normalmente não causam
problemas ou desastres , mas podem geram empuxos em estruturas, como
pilares de pontes e viadutos. Nestes casos faz –se estrutura de proteção para
garantir que estas ações não previstas no projeto, não ocorram.
O movimento pode ser detectado pela inclinação de postes ou árvores na
direção do talude. O rastejo pode evoluir para um escorregamento verdadeiro ,
portanto deve –se monitorar os movimentos anormais.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Rastejo
O monitoramento do
rastejo pode ser
realizado através da
instalação de marcos
superficiais ou
inclinômetros ou
acompanhamento da
abertura de uma
trinca.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Escorregamento verdadeiro
O escorregamento verdadeiro é o deslizamento de volume de solo ao longo de
uma superfície de ruptura bem definida que pode ser planar ou circular, ou em
cunha.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Escorregamento verdadeiro
Este tipo de movimento é o único que pode ser estudado, de maneira rigorosa, a partir da análise de
estabilidade utilizando os métodos de equilíbrio limite: Bishop, Fellenius ou Método das cunhas
São causas principais dos escorregamentos verdadeiros:
• Alteração na geometria do talude, tais como deslocamentos de pé, escavações,
cortes ou retaludamento.
• Colocação de sobrecarga no topo da encosta.
• Infiltração da água da chuva, que diminui a resistência efetiva do solo devido
aumento da poropressão.
• Desmatamento dos taludes, causando aumento de escoamento superficial e efeito
das raízes.
• Rebaixamento do nível da água.
• Erosão interna
• Plantar vegetação desfavorável. ( Bananeiras)
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Deslizamento de tálus
O Tálus é como denomina –se o solo transportado por meio de ação
gravitacional e que se concentra no pé de um talude, é composto de solo e
bloco de rocha.
Esse solo, quando saturado escoa como se fosse um fluido viscoso, sem a
existência de uma linha de ruptura definida, esse movimento é associado a
altura do talude ( ação gravitacional) e a pressão neutra.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Deslocamento de blocos
É a queda livre de um bloco de rocha em razão da erosão e solapamento do
apoio da base, pode ser associado ação antrópica.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Avalanche de detritos
Também conhecidas como fluxo de detritos ou Debris Flows, são fenômenos
classificados como desastres naturais pelo seu alto poder de destruição.
Desenvolvem –se em períodos muito curto de tempo, tem elevadas velocidade
de 5 a 20 cm/s e alta capacidade de erosão e grandes pressões de impacto.
São caracterizados pelo transporte de detritos por grande distâncias, mesmo
que a declividade seja baixa. Ocorrem normalmente após grandes períodos
chuvosos e se originam a partir de um escorregamento de uma massa de solo
e rocha formando um canal com água ( semelhante a um rio), este canal vai
sendo ampliado e o teor de sólido aumenta com a evolução da avalanche.
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Avalanche de detritos
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CARACTERIZAÇÃO DE ESCORREGAMENTOS Avalanche de detritos
20%
50%
70%
1,3 m/s
3,0 m/s
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CÁLCULO DA ESTABILIDADE
Os métodos de cálculo expeditos para a estabilidade de taludes naturais são
aplicados somente para escorregamentos verdadeiros , onde se tem uma
superfície de ruptura bem definida. São utilizadas o método de talude infinito e o
método de Culmann.
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CÁLCULO DA ESTABILIDADE
O método de talude infinito aplica – se a taludes naturais com extensão grande em relação a
espessura do solo. A superfície de ruptura ( plana) normalmente é o contato do solo com a
rocha ou solo de alteração e paralela ao terreno.
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CÁLCULO DA ESTABILIDADE
a) Solo não coesivo e não saturado
𝐹𝑆 =𝑆
𝑇=𝑁 ∙ 𝑡𝑔𝜑 + 𝑐
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖=𝑁 ∙ 𝑡𝑔𝜑 + 0
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖=𝑃 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝑖 ∙ 𝑡𝑔𝜑 + 0
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖=𝑡𝑔𝜑
𝑡𝑔𝑖
𝑭𝑺 =𝒕𝒈𝝋
𝒕𝒈𝒊
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CÁLCULO DA ESTABILIDADE
b) Solo coesivo e não saturado
𝐹𝑆 =𝑆
𝑇=𝑁 ∙ 𝑡𝑔𝜑 + 𝑐 ∙ 𝑙
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖=𝑁 ∙ 𝑡𝑔𝜑
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖+
𝑐 ∙ 𝑙
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖=𝑡𝑔𝜑
𝑡𝑔𝑖+
𝑐 ∙ 𝑙
𝑃 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖
=𝑡𝑔𝜑
𝑡𝑔𝑖+
𝑐 ∙ 𝑙
𝑙 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝑖 ∙ ℎ ∙ 𝛾 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝑖=𝒕𝒈𝝋
𝒕𝒈𝒊+
𝒄
𝒄𝒐𝒔𝒊 ∙ 𝒉 ∙ 𝜸 ∙ 𝒔𝒆𝒏𝒊
𝑭𝑺 =𝒕𝒈𝝋
𝒕𝒈𝒊+
𝒄
𝒄𝒐𝒔𝒊 ∙ 𝒉 ∙ 𝜸 ∙ 𝒔𝒆𝒏𝒊
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