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Engenharia Civil ·
Fundações e Contenções
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Geotecnia e Fundações Aula 10 Tipos de escorregamento Professor Leonardo Souza Centro Universitário Paraíso Introdução Chamase talude a qualquer superfície inclinada em relação a horizontal que delimita uma massa de solo rocha ou outro material qualquer minério escória lixo etc Podem ser naturais encostas ou construídos pelo homem cortes e aterros 2 Introdução Nomenclatura dos elementos de um talude Inclinação do talude HV 3 Introdução Sob condições específicas uma porção do material de um talude pode deslocarse em relação ao maciço restante desencadeando um processo genericamente denominado de movimento de massa ao longo de uma dada superfície chamada superfície de ruptura 4 MOVIMENTOS DE MASSA Rastejo creep Movimentos de massa Escorregamentos slides Movimentos de blocos rochososquedas falls Corridas flows Earth flow Mud flow Debris flow 5 MOVIMENTOS DE MASSA Rastejo creep 6 MOVIMENTOS DE MASSA Escorregamentos slides 7 MOVIMENTOS DE MASSA Escorregamentos slides 8 MOVIMENTOS DE MASSA Escorregamentos slides 9 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 10 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 11 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 12 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 13 MOVIMENTOS DE MASSA Corridas flows Mud flow 14 Debris flow Earth flow Debris flow Classificação dos movimentos de 15 massa PROCESSOS CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO MATERIAL E GEOMETRIA Rastejo creep Vários planos de deslocamento internos Velocidades muito baixas cmano a baixas e decrescentes com a profundidade Movimentos constantes sazonais ou intermitentes Solo depósitos rocha alteradafraturada Geometria indefinida Escorregamentos slides Poucos planos de deslocamento externos Velocidades médias mh a altas ms Pequenos a grandes volumes de material Geometria e materiais variáveis Planares solos pouco espessos solos e rochas com um plano de fraqueza Circulares solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas Em cunha solos e rochas com dois planos de fraqueza Classificação dos movimentos de 16 massa PROCESSOS CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO MATERIAL E GEOMETRIA Quedas falls Sem planos de deslocamento Movimentos tipo queda livre ou em plano inclinado Velocidades muito altas vários ms Material rochoso Pequenos a médios volumes Geometria variável lascas placas blocos etc Rolamento de matacão Tombamento Corridas flows Muitas superfícies de deslocamento internas e externas à massa de movimentação Movimento semelhante ao de um líquido viscoso Desenvolvimento ao longo das drenagens Velocidades médias a altas Mobilização do solo rocha detritos e água Grandes volumes de material Extenso raio de alcance mesmo em áreas planas Movimentos de Massa 17 Forças atuantes em um talude Forças instabilizadoras Induzem o movimento de massa ao longo da superfície de ruptura por meio das tensões cisalhantes mobilizadas Comumente forças gravitacionais eou de percolação Forças resistentes Se opõem a ação do movimento de massa em função da resistência ao cisalhamento do material SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Movimentos de Massa 18 A instabilidade do talude é deflagrada quando as tensões cisalhantes mobilizadas se igualam à resistência ao cisalhamento Estabilidade de taludes 19 Influência da água intersticial aumento do peso específico do solo pela retenção parcial das águas de infiltração desenvolvimento de poropressões no terreno com consequente redução das tensões efetivas eliminação coesão aparente sucção em solos não saturados perda da cimentação existente entre as partículas de solo introdução de uma força de percolação na direção do fluxo que tende a arrastar as partículas do solo Estabilidade de taludes 20 Ação Antrópica execução de cortes com geometria incorreta execução deficiente de aterros geometria compactação e fundação lançamento de lixo entulho nas encostas ou nos taludes remoção da cobertura vegetal lançamento e concentração de águas pluviais eou servidas vibrações produzidas por tráfego pesado explosões etc SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Estabilidade de Taludes 21 Formas de ruptura de um talude de terra Ausência de uma descontinuidade em profundidade materiais homogêneos materiais não homogêneos Presença de uma descontinuidade em profundidade descontinuidade pouco profunda descontinuidade profunda Exemplo de ruptura de talude Salvador BA 2005 22 Análise de estabilidade de taludes O objetivo da análise de estabilidade é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa do solo presente em talude natural ou construído Métodos probabilísticos análise quantitativa expressa sob a forma de uma probabilidade ou risco de ruptura Métodos determinísticos análise quantitativa expressa sob a forma de um coeficiente ou fator de segurança FS Análise de estabilidade de taludes 23 SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Análise de estabilidade de taludes 24 NBR 11682 ABNT 2008 FS adm Análise de estabilidade de taludes NBR 11682 ABNT 2008 FSadm 25 Análise de estabilidade de taludes Métodos de Equilíbrio Limite A análise da estabilidade de taludes é feita avaliandose as condições de equilíbrio da massa de solo num estado de ruptura iminente Hipóteses básicas 26 ii i a superfície potencial de ruptura é prédefinida e de geometria qualquer equações de equilíbrio estático válidas até a iminência de ruptura iiivalidade do critério de ruptura ao longo de toda a superfície de ruptura considerada iv FS é constante ao longo de toda a superfície de ruptura FSmínimo considerada v a superfície potencial de ruptura associada ao é determinada por um processo de procura processo iterativo Análise de estabilidade de taludes 27 Método de Equilíbrio Limite Método das Fatias o talude é subdividido em fatias assumindose a base da fatia como linear Não podem existir dois materiais na base da lamela e o topo da fatia não deve apresentar descontinuidades realizase o equilíbrio de forças em cada fatia assumindose que as tensões normais na base da fatia sejam geradas pelo peso de solo contido na fatia calculase o equilíbrio do conjunto por meio da equação de equilíbrio de momentos em relação ao centro do círculo considerando os pesos e as forças tangenciais na base das fatias Análise de estabilidade de taludes Método das Fatias 28 Análise de estabilidade de taludes 29 Método de Fellenius características Fellenius em 1927 após a observação de inúmeros escorregamentos ocorridos na Suécia que apresentaram superfícies de ruptura de forma cilíndrica ou esférica apresentou o método das Fatias ou Lamelas análise bidimensional estado plano de deformação superfície de escorregamento cilíndrica tendo por diretriz um arco de circunferência Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius características o FS é a relação entre o momento devido as forças resistentes Mr e o momento devido as forças atuantes Ma do número total de fatias n do círculo de ruptura adotado Simplificação admitese que os efeitos de Hi1 e Hi1 Vi1 e Vi1 anulamse mutuamente ou seja não há influência de uma fatia sobre a outra 30 Análise de estabilidade de taludes 31 Método de Fellenius características equilíbrio de forças em cada fatia segundo a direção do raio que passa pelo meio da base equilíbrio de momentos de todas as fatias em relação ao centro da superfície de deslizamento FS é a relação entre a resistência ao cisalhamento máxima ao longo da superfície e a tensão cisalhante mobilizada média o método é conservador baixos valores de FS círculos muito profundos e poropressão elevada FS pouco confiáveis Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 32 SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 33 SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 34 Análise de estabilidade de taludes 35 Método de Fellenius A determinação do FS é feita por tentativas pesquisando se uma série de círculos com centros diferentes Para cada centro devese também calcular os FS para diferentes raios A pesquisa do centro do círculo é feita considerandose uma malha de pontos equidistantes que permitem o traçado de curvas com igual FS que são concêntricas em torno do valor mínimo Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 36
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Geotecnia e Fundações Aula 10 Tipos de escorregamento Professor Leonardo Souza Centro Universitário Paraíso Introdução Chamase talude a qualquer superfície inclinada em relação a horizontal que delimita uma massa de solo rocha ou outro material qualquer minério escória lixo etc Podem ser naturais encostas ou construídos pelo homem cortes e aterros 2 Introdução Nomenclatura dos elementos de um talude Inclinação do talude HV 3 Introdução Sob condições específicas uma porção do material de um talude pode deslocarse em relação ao maciço restante desencadeando um processo genericamente denominado de movimento de massa ao longo de uma dada superfície chamada superfície de ruptura 4 MOVIMENTOS DE MASSA Rastejo creep Movimentos de massa Escorregamentos slides Movimentos de blocos rochososquedas falls Corridas flows Earth flow Mud flow Debris flow 5 MOVIMENTOS DE MASSA Rastejo creep 6 MOVIMENTOS DE MASSA Escorregamentos slides 7 MOVIMENTOS DE MASSA Escorregamentos slides 8 MOVIMENTOS DE MASSA Escorregamentos slides 9 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 10 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 11 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 12 MOVIMENTOS DE MASSA Movimentos de blocos rochososquedas falls 13 MOVIMENTOS DE MASSA Corridas flows Mud flow 14 Debris flow Earth flow Debris flow Classificação dos movimentos de 15 massa PROCESSOS CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO MATERIAL E GEOMETRIA Rastejo creep Vários planos de deslocamento internos Velocidades muito baixas cmano a baixas e decrescentes com a profundidade Movimentos constantes sazonais ou intermitentes Solo depósitos rocha alteradafraturada Geometria indefinida Escorregamentos slides Poucos planos de deslocamento externos Velocidades médias mh a altas ms Pequenos a grandes volumes de material Geometria e materiais variáveis Planares solos pouco espessos solos e rochas com um plano de fraqueza Circulares solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas Em cunha solos e rochas com dois planos de fraqueza Classificação dos movimentos de 16 massa PROCESSOS CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO MATERIAL E GEOMETRIA Quedas falls Sem planos de deslocamento Movimentos tipo queda livre ou em plano inclinado Velocidades muito altas vários ms Material rochoso Pequenos a médios volumes Geometria variável lascas placas blocos etc Rolamento de matacão Tombamento Corridas flows Muitas superfícies de deslocamento internas e externas à massa de movimentação Movimento semelhante ao de um líquido viscoso Desenvolvimento ao longo das drenagens Velocidades médias a altas Mobilização do solo rocha detritos e água Grandes volumes de material Extenso raio de alcance mesmo em áreas planas Movimentos de Massa 17 Forças atuantes em um talude Forças instabilizadoras Induzem o movimento de massa ao longo da superfície de ruptura por meio das tensões cisalhantes mobilizadas Comumente forças gravitacionais eou de percolação Forças resistentes Se opõem a ação do movimento de massa em função da resistência ao cisalhamento do material SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Movimentos de Massa 18 A instabilidade do talude é deflagrada quando as tensões cisalhantes mobilizadas se igualam à resistência ao cisalhamento Estabilidade de taludes 19 Influência da água intersticial aumento do peso específico do solo pela retenção parcial das águas de infiltração desenvolvimento de poropressões no terreno com consequente redução das tensões efetivas eliminação coesão aparente sucção em solos não saturados perda da cimentação existente entre as partículas de solo introdução de uma força de percolação na direção do fluxo que tende a arrastar as partículas do solo Estabilidade de taludes 20 Ação Antrópica execução de cortes com geometria incorreta execução deficiente de aterros geometria compactação e fundação lançamento de lixo entulho nas encostas ou nos taludes remoção da cobertura vegetal lançamento e concentração de águas pluviais eou servidas vibrações produzidas por tráfego pesado explosões etc SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Estabilidade de Taludes 21 Formas de ruptura de um talude de terra Ausência de uma descontinuidade em profundidade materiais homogêneos materiais não homogêneos Presença de uma descontinuidade em profundidade descontinuidade pouco profunda descontinuidade profunda Exemplo de ruptura de talude Salvador BA 2005 22 Análise de estabilidade de taludes O objetivo da análise de estabilidade é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa do solo presente em talude natural ou construído Métodos probabilísticos análise quantitativa expressa sob a forma de uma probabilidade ou risco de ruptura Métodos determinísticos análise quantitativa expressa sob a forma de um coeficiente ou fator de segurança FS Análise de estabilidade de taludes 23 SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Análise de estabilidade de taludes 24 NBR 11682 ABNT 2008 FS adm Análise de estabilidade de taludes NBR 11682 ABNT 2008 FSadm 25 Análise de estabilidade de taludes Métodos de Equilíbrio Limite A análise da estabilidade de taludes é feita avaliandose as condições de equilíbrio da massa de solo num estado de ruptura iminente Hipóteses básicas 26 ii i a superfície potencial de ruptura é prédefinida e de geometria qualquer equações de equilíbrio estático válidas até a iminência de ruptura iiivalidade do critério de ruptura ao longo de toda a superfície de ruptura considerada iv FS é constante ao longo de toda a superfície de ruptura FSmínimo considerada v a superfície potencial de ruptura associada ao é determinada por um processo de procura processo iterativo Análise de estabilidade de taludes 27 Método de Equilíbrio Limite Método das Fatias o talude é subdividido em fatias assumindose a base da fatia como linear Não podem existir dois materiais na base da lamela e o topo da fatia não deve apresentar descontinuidades realizase o equilíbrio de forças em cada fatia assumindose que as tensões normais na base da fatia sejam geradas pelo peso de solo contido na fatia calculase o equilíbrio do conjunto por meio da equação de equilíbrio de momentos em relação ao centro do círculo considerando os pesos e as forças tangenciais na base das fatias Análise de estabilidade de taludes Método das Fatias 28 Análise de estabilidade de taludes 29 Método de Fellenius características Fellenius em 1927 após a observação de inúmeros escorregamentos ocorridos na Suécia que apresentaram superfícies de ruptura de forma cilíndrica ou esférica apresentou o método das Fatias ou Lamelas análise bidimensional estado plano de deformação superfície de escorregamento cilíndrica tendo por diretriz um arco de circunferência Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius características o FS é a relação entre o momento devido as forças resistentes Mr e o momento devido as forças atuantes Ma do número total de fatias n do círculo de ruptura adotado Simplificação admitese que os efeitos de Hi1 e Hi1 Vi1 e Vi1 anulamse mutuamente ou seja não há influência de uma fatia sobre a outra 30 Análise de estabilidade de taludes 31 Método de Fellenius características equilíbrio de forças em cada fatia segundo a direção do raio que passa pelo meio da base equilíbrio de momentos de todas as fatias em relação ao centro da superfície de deslizamento FS é a relação entre a resistência ao cisalhamento máxima ao longo da superfície e a tensão cisalhante mobilizada média o método é conservador baixos valores de FS círculos muito profundos e poropressão elevada FS pouco confiáveis Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 32 SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 33 SLIDES 13 AULA 32 Estabilidade de taludes GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 34 Análise de estabilidade de taludes 35 Método de Fellenius A determinação do FS é feita por tentativas pesquisando se uma série de círculos com centros diferentes Para cada centro devese também calcular os FS para diferentes raios A pesquisa do centro do círculo é feita considerandose uma malha de pontos equidistantes que permitem o traçado de curvas com igual FS que são concêntricas em torno do valor mínimo Análise de estabilidade de taludes Método de Fellenius 36