Análise de Estabilidade de Taludes

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS UFMG E S C O L A D E E N G E N H A R I A Av Antônio Carlos 6627 CEP 31270901 Belo Horizonte MG Fundamentos de Geotecnia II e Mecânica dos Solos II Análise de Estabilidade de Taludes VALOR 25 PONTOS Este documento apresenta as orientações para a escrita e desenvolvimento do primeiro trabalho da disciplina em trio no formato pdfdigital via moodle com finalidade avaliar o aprendizado dos conteúdos de Análise de Estabilidade de Taludes ORIENTAÇÕES FORMATAÇÃO a Um texto contendo todos os quesitos pedidos deve ser elaborado respeitando a sequência em que foram pedidos ATENÇÃO o item não identificado na sequência será considerado faltante e cada item faltante representará 5 pontos a menos no valor final do trabalho b As páginas deverão ser numeradas na sua parte inferior com números alinhados à direita exceto a capa que não conterá numeração c Esta capa deve ter o nome e matrícula dos alunos que elaboram o trabalho Nomes de integrantes que não estiverem na capa do trabalho não receberão nota e não serão aceitos pedidos de inclusão de nome após o envio do arquivo d A avaliação será baseada na qualidade do texto e na capacidade de atender às regras especificadas e Toda memória de cálculo deve ser apresentada de forma organizada e coerente com a resolução do problema Ou seja todas as equações utilizadas nos cálculos devem ser apresentadas ORIENTAÇÕES TÉCNICAS Problemática Você é o engenheiro responsável pelas avaliações da estabilidade dos taludes de uma cava de mineração conforme a Figura 1 Para cada estrutura estudada pedese 2 Figura 1 Planta e localização dos problemas de estabilidade encontrados na cava de mineração Os sistemas de monitoramento dos taludes passaram a indicar movimentação nas 4 áreas destacadas acima para cada uma delas deve ser realizado uma análise de estabilidade específica I Área 1 A Figura 2 apresenta uma imagem do local após uma ida em campo e a Figura 3 apresenta o perfil topográfico e a indicação do mergulho do plano de 3306 Os ensaios de cisalhamento direto do tipo DDS indicaram uma coesão de 10kPa e um ângulo de atrito de 1867 para esta região e um peso específico de 20kPa 5 pontos 3 Figura 2 Foto da instabilidade do talude da Área 1 Figura 3 Geometria do talude e do plano encontrado no talude da Área 1 a Indique qual tipo de ruptura está ocorrendo no local e qual a metodologia para cálculo do Fator de Segurança deve ser adotada b Determine o FS para este talude e indique a solução para mitigação desta instabilidade Leve em consideração que a instabilidade está ocorrendo no talude em solo no topo da cava e que há uma distância de 5m do topo passa uma estrada II Área 2 Já na área 2 foram observadas trincas de tração no maciço de rocha alterada extremamente alterada com um talude de inclinação média de 55 com uma altura de 15 metros apresentando uma coesão de 15kPa e um ângulo de atrito do material de 32 e um peso específico de 22kPa Além disso em campo foram observadas surgências de água no pé do talude mas o lençol freático atinge o topo do talude há uma distância de 120 metros da crista do talude 5 pontos 4 c Indique qual tipo de ruptura está ocorrendo no local e qual a metodologia para cálculo do Fator de Segurança deve ser adotada d Determine o FS para este talude e indique a solução para mitigação desta instabilidade III Área 3 A Figura 4 apresenta o perfil topográfico e geotécnico da Área 3 Sabese que nesta área o solo possui como características resistiva uma coesão de 15kPa e um ângulo de atrito de 26 um peso específico natural de 18 kNm³ e um peso específico saturado de 192kNm³ Abaixo deste se encontra uma capa de solo residual maduro com características resistiva uma coesão de 15kPa e um ângulo de atrito de 26 um peso específico natural de 23kNm³ e um peso específico saturado de 238kNm³ Os INAS Indicadores de Nível de Água existentes no talude indicam que o Nível de água se encontra no contato entre o solo residual jovem e a rocha pouco alterada 5 pontos Figura 4 Perfil esquemático do talude da Área 3 e Indique qual tipo de ruptura está ocorrendo no local e qual a metodologia para cálculo do Fator de Segurança deve ser adotada f Determine o FS para este talude e indique a solução para mitigação desta instabilidade IV Área 4 Os problemas de instabilidade encontrados na Área 4 observados no campo no topo da cava se dão na área em que recentemente iniciouse a escavação A Figura 4 indica o perfil 5 geológicogeotécnico estabelecido com base na topografia e na realização duas sondagens do tipo SPT assim como o traçado no Nível de Água para esta seção Para todos os solos do local foram realizados ensaios de caracterização e de resistência resumidos na Tabela 1 10 pontos Tabela 1 Parâmetros dos materiais observados no perfil geológico geotécnico Solo Peso específico natural kNm³ Peso específico saturado kNm³ c KPa cKPa Transportado 1 17 175 12 30 951 31 Transportado 2 17 18 13 29 12 30 Residual 1 19 199 17 34 15 35 Residual 2 18 187 17 30 15 31 g Indique qual tipo de ruptura está ocorrendo no local e qual a metodologia para cálculo do Fator de Segurança deve ser adotada h Determine o FS para este talude e indique a solução para mitigação desta instabilidade 6 Como esta é a situação mais crítica e complexa da análise sugerese que seja utilizado um software para a análise neste caso recomendase Slide2D da Rocsiense ou Slope do Geoestúdio ou outro gratuito