Estudo de Taludes: Métodos de Bishop Simplificado e Fellenius com Exemplo Resolvido

Estudo de Taludes Método de Bishop simplificado e Método de Felenius Comente elabore e resolva um exemplo dos métodos de Bishop e Felenius sobre estudo de taludes Fazer explicação do assunto em word e scanear exemplos aos arquivos assim como suas referências bibliográficas no word e ABNTs ESTUDO DOS TALUDES Chamamos de talude qualquer superfície inclinada em relação ao plano horizontal que delimita uma massa de solo rocha ou outro material qualquer minério escória lixo etc Podendo ser naturais encostas ou artificias construídos pelo homem excortes e aterros Devido algumas situações 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 A instabilidade do talude é deflagrada quando as tensões cisalhantes mobilizadas se igualam à resistência ao cisalhamento O objetivo da análise da estabilidade de um talude é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa do solo presente em talude natural ou construído Métodos esses eu podem ser classificados em probabilísticos análise quantitativa expressa sob a forma de uma probabilidade ou risco de ruptura ou determinísticos análise quantitativa expressa sob a forma de um coeficiente ou fator de segurança FS Bishopi simplificado O Método de BISHOP 1955 baseado no método das fatias foi o primeiro método menos rigoroso capaz de analisar superfícies potenciais de ruptura com forma circular Neste método o equilíbrio completo de forças e momentos é verificado A partir deste foi desenvolvido um novo método o qual adotou uma nova simplificação conhecido como o método de Bishop Simplificado Esse nova simplificação considera que as forças de interação entre as fatias são horizontais e se anulam desconsiderando as forças tangenciais entre elas O equilíbrio das forças é realizado na vertical fazendo com que o método satisfaça a mais uma condição de equilíbrio além do equilíbrio de momentos em relação ao centro do ponto médio da base da fatia As forças em cada fatia consideradas neste método estão representadas Esquema método de bishopp simplificado O cálculo do fator de segurança é feito de forma iterativa e é dado pela seguinte expressão Passo a passo para calculo 1Arbitrase uma superfície potencial de ruptura de raio R conhecido 2Dividese o talude em fatias verticais A base das fatias deve estar localizada no mesmo tipo de solo ou seja não pode existir mais de dois materiais na base da mesma fatia Deve evitar descontinuidades no topo das fatias Deve passar pelos pontos de mudança de geometria do talude 3Medese a largura Δx e os ângulos θ de cada fatia O ângulo será positivo quando possuir o mesmo sentido do ângulo de inclinação do talude 4Calculase o peso W para cada fatia 5 Calculase a poropressão média ui na base de cada fatia 6 Arbitrase um Fator de Segurança FS0 que será utilizado na expressão 7 Calculase o fator de segurança FS a partir da equação de bishop 8 Repetir os cálculos por tentativas até que os valores de FS e FS0 estejam próximos 9 Arbitrar outras superfícies potenciais de ruptura com diferentes centros O e raios R e repetir o processo OBESRVAÇÃO Apesar de ser simplificado e não considerar equilíbrio de forças horizontais este método fornece resultados próximos aos dos métodos rigorosos Método de Fellenius 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 Onde leva em consideração uma análise bidimensional estado plano de deformação e também a superfície de escorregamento cilíndrica tendo por diretriz um arco de circunferência 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 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 considerando se uma malha de pontos equidistantes que permitem o traçado de curvas com igual FS que são concêntricas em torno do valor mínimo Passo a Passo para o calculo 1 Arbitrar uma superfície de ruptura potencial com centro O e raio R 2 Dividir o talude em fatias verticais o ideal é entre 15 a 30 fatias As seções devem passar pelos pontos como mudança de geometria do talude cruzamento entre a superfície de ruptura e linha de fluxo superior e cruzamento entre a superfície e planos de estratificação 3 Medir a largura Δx de cada fatia e os ângulos θ entre a horizontal e a corda que une as extremidades de cada fatia 4 Calcular o peso W de cada fatia com a formula W γ A γ Δx h 5 Calcular a poro pressão media Ui na base de cada fatia 6 Calcular o FS pela formula que está na imagem acima 7 Arbitrar outras superfícies de ruptura potenciais com diferentes centros e raios e repeti os cálculos 8 Após isso adotar o FS mínimo REFERENCIAS BORGATTO A V A Estudo do efeito fibra e da morfologia na estabilidade de aterros urbanos 2006 174 p Dissertação Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro Notas de aula GEOTECNIA II Prof MSc Douglas M A Bittencourt puc goias MÉTODO DE FELLENIUS CALCULAR O FS 810m 7 6 5 4 3 2 1 0 FH FL FS FA FB FE FD FC FB FA MÉTODO DE FELLENIUS FS C Mo Σ N sat U tg α ΣT Σ Trat DADOS C35tm3 R12m γ Ø 84 γd 053 LAMELA b 1 2 3 4 5 6 7 N 30 210 20 19 20 22 20 12 t 16 4175 55 53 60 53 38 03 bt α 220 31 255 4108 1025 630 201 03 2171 55 50 41 29 10 4182 925 4175 210 210 165 2111 2004 836 661 192 12 11 9 11 10 9 673 1083 1386 2128 528 84 U α b θ fs35x12x1466 321875379053 493 1526 4125 11368 4175 4175 4175 40 1327 131068 4172 5889 MÉTODO BISHOP SIMPLIFICADO ÁRGILA SILTOSA ARGILA COMPOSTA α1 α2 α3 α4 α5 α6 α7 α8 α9 λ1 λ2 λ3 λ4 λ5 λ6 700m 25 4 6 60 45 40 35 30 010m METODO DE FELIENIUS FS C ΣMo ΣN1 U ta ϴ DADOS C35tm3 R12atm ϴ87º ρgás0053 ΣT ΣMat LAYEND b n N t bt α bn α U α b0 U 1 30 16 22 13124 965 4065 25 528 8 74 2 20 40 31 4246 1608 4175 11 2128 10 83 3 20 53 255 1025 2131 55 12 252 4 19 60 165 630 2204 50 9 9 5 20 55 05 051 2211 41 10 10 6 20 38 03 201 168 29 11 204 7 20 03 133 4182 10 11 208 7 121 41368 9 192 12 192 192 192 5829 FS35 x 12 x 4166 221853799 053 15260 4125 4193