Slide - Métodos de Estabilização de Taludes - 2013-1

03/04/2013 Introdugao , ae ~ Projetar um sistema de estabilizagao de um Métodos de estabilizagao talude inclui: de taludes v investigagao de campo, v determinagao das resisténcias ao cisalhamento dos solos, a. ¥ executar analises de estabilidade comparativas e Mecanica dos Solos II . ae para’ Y verificar custos e disponibilidades de materiais. ‘a i ~ x oe g Prof? Karla Heineck P05, Solugdes nao normalizaveis; ENG dependem de bom senso de engenharia, experiéncia e UFRGS analise criteriosa do problema Introdugao As principais medidas de estabilizagao que podem ser utilizadas em taludes de solos sao: Lembre-se que cada caso é unico, embora possam haver semelhangas entre diferentes ¥ Alteragao de projeto com o fim de evitar a area; problemas. v Substituigao completa dos materiais; Em todos os casos, podemos trabalhar com: v Mudangas geométricas do talude; ¥ reducéo dos momentos instabilizantes (bermas de v Drenagem; equilibrio, escavagées na crista ou introdugao de Y Estruturas de arrimo; esforgos como muros ou tirantes) V . oo. v Elementos de reforgo (grouting, estacas, shortcreting, aumento dos esforgos resistentes (diminuindo as poro grampeamento - soil nailing); pressées, substituindo materiais ou injetando materiais cimentantes). Y Controle de erosao. Avaliagao custo/beneficio 1. Evitar o problema Y Acorreta avaliagao custo/beneficio de cada solugao ¥ Muitas decis6es sao tomadas sem um levantamento deve levar em conta os diversos fatores que a compée, geotécnico adequado da area > risco implantagao de para cada situagao: obras em locais problematicos: Y¥ tipo do problema v taludes ja rompidos Y local Y depésitos de coltivios Y logistica de materiais/equipamentos Exemplos: v época do ano oo, . . . a v Rodovias: é possivel fazer ajustes no projeto Y urgéncia, etc nae : a geomeétrico, deslocando o eixo de forma econémica e ; eficiente Ex: drenagem com valas drenantes podem ser quase impossiveis de serem executadas nos periodos v Em taludes problematicos de pequena extensao chuvosos (instabilidade), mas perfeitamente seguras e longitudinal, pode-se optar pela construgao de um econdémicas nos periodos secos. viaduto (Rota do Sol). 1 2. Substituigao ou remogao completa dos . 77 . v remogao de camada materiais 1 wae superficial de solo instavel, [i ¥ Solugéo adotada em casos em que a espessura de solo sem que isso instabilize Sf instavel nado é muito grande (tipicamente < 3 a 5m). outros materiais Le Exemplos: v Tem grande aplicagao em locais onde existem argilas plasticas superficiais, sobre as quais deve-se construir 7/ / / 7 / um aterro Y remogao de blocos de / ff / rocha ao longo de diaclase / // / desfavoravel para eliminar fff 0 problema totalmente. Af / 4 J 7 / fr / 4 3. Mudangas geométricas do talude 4. Drenagem v Em geral a primeira medida considerada para prevenir a Y Ocontrole da Agua no subsolo é o meio mais comume ruptura de taludes de corte é a mudanga geométrica de maior eficiéncia no controle de escorregamentos, x eo n . exceto nos casos em que a principal causa de ¥ Areducao da inclinagao de um talude tipico permite uma estabilidade é: a 6 i induzem - reducdo nas tens6ées cisalhantes que indu em ao Y aexcessiva inclinagao do talude escorregamento, tornando o talude mais estavel oe . Y a pequena resisténcia dos materiais. Vv alivio de tensdes na crista do talude ¥ aumento do peso no pé do talude 4.1 Drenagem superficial: ¥ Interceptagao da agua que inflitraria na area do talude aK oD v canaletas de crista e de descida wy aa ¥ drenos interceptores we Superticie original da 7 v bermas e canaletas -e-----77 encosta ., a 4.1 Drenagem superficial: 4 li . git sae A ee) Y Solucdo de baixo custo, wae pane 4.2 Drenagem Sl : Me I r subterranea ou profunda: | 1 cll ce comparada a drenagem YG . 4 aro 3 a PRY 8 Y Tri i aa ee ee subterranea ou profunda i S| \ t Trincheiras drenantes wag Sc ani | RAR \ i executadas com SSS _ , So ®X =e geossintéticos - corte sea oe Moat “a EEE longitudinal Na ; 4.2 Drenagem subterranea ou profunda: a ; . ¥ Trincheiras drenantes sha ¥ Colchao drenante v Drenos sub-horizontais, galerias e tineis é a Ps v Sistemas especiais (pogos com bombas, eletro-osmose) Foren j 4 i lo ee Shas ene 7 a ' 1 | b ops as coe oes, == Drenagem em if i ie ape a7. 8 See yo eae ~ i Ha Ned BS = > ae pes estrutura de contengao ; 7 | a — F ees —— ae aay ff Geotubo << = is ga <a aN . Pies os ae . eoeens DS a ENN ee 4 Vioaak pen EN J 6 Bs roe > Utilizagao de ae y y Sas re an geossintéticos : . — a ~~ goa mT > Drenos longitudinais we om i t ome, ° profundos Fae A ind eee Dea ea a 7 rset Ty Ok he “/. AL) : Se se gh i aa eee Grae ith <? Both oas | es 5 ee ie : wae Ld sa is “ o GP ¥ Potenciais fungdes dos geossintéticos Geossintéticos com fungao de drenagem - , Geotubo A |Geomembrana | os | TT |Georece | | feeooreme Pe scp 4 Geocompésitos [ceo TT | drenantes P=primaria S = secundaria (Koerner et al., 1995) 5. Estruturas de arrimo 5.1 Muros de gravidade de concreto VY Usadas quando a drenagem no é suficiente para Y Estruturas que tem como objetivo conter uma massa de q 9 p solo ou rocha por peso préprio, ou seja, pela gravidade aumentar o fator de seguranga; Y Quando o retaludamento (mudangas geométricas) nao é Vf ~ es. eG uma solugdo adequada (taludes muito ingremes ou fi Vf divisa de terrenos) rasorsmeapeple: |: | v Nestes casos, estruturas de arrimo podem fornecer = . a: we P ¥ Solugdo adequada, quando executados em material de forgas estabilizantes adicionais, fazendo com que o FS fundagao adequado aumente a valores aceitaveis. Co, v Muros semigravitacionais Y Principais tipos de estruturas de arrimo: Y Muros de contraforte 5.1 Muros de gravidade de 5.2 Muros de gravidade de solo reforgado concreto v igravitacionais: " = . Muros semigravitacionais: v¥ Semelhantes aos muros de gravidade de concreto ferragem é inserida para diminuig&o do volume de woes v mais econémicos; concreto cH ¥ tem sido cada vez mais utilizados Muros de contraforte: OH Vv Solo reforgado com geossintéticos reducao de tensdes . cisalhantes e momentos 17 v Gabides atuantes no muro | Ne Y Terra Armada | iT’ \Y v Pneus = | 5.2 Muros de gravidade de solo reforgado ¥ Solo reforgado com geossintéticos Y Solo reforgado com geossintéticos DOG ee a SY Ee Gm me ma me me we me SE iy “ge Cee eaten ae tA PN f g ) Ga eS eS core: ee E'S é Por heccuiseieare see CT AM At ee SRR ATER fe EE Oe EEE ERS nd RE IER DS TL Ee ARPS 4 LAP BT eb TPE ? O Geotéxtil aplicado em camadas multiplas, reforga o solo e dispensa Wh 4 = 7K BL Ps ‘ estruturas pesadas de arrimo. td WV) ae hs TN, Aobra pode empregar o préprio solo local e a face do muro ser em / A : alvenaria, gramineas, concreto projetado, placas pré-moldadas, ou muro de 5 blocos articulados. O resultado final 6 uma obra rapida, leve e econémica. ¥ Contengao de solo reforgado com geossintéticos v Muro de contengao em solo reforgado com geossintéticos ay ae Rods. od ie’ | Lee 2 s = oi = - - . os e ei e sa eg a. oa _—— i “0 -| ee SY a al ay ach a 7 2 a Te Y Solo reforgado com geossintéticos - talude com bermas Y Solo reforgado com geossintéticos - talude com cobertura vegetal ee eee a gl ee ae wd A ea ee sitet aR ££... CSS A i ; Sas a ms “ SR eo j Ee Pe he Vege OR BAN RRIOC R Ne Be PARR NS NR ee gis i 3 ON. ‘é : ee NAA DO Rak NRE > i j 2 SEN NS ww os RRS yee F: s g Solo reforgado - critérios 5.2 Muros de gravidade de solo reforgado de projeto vY Gabides: sao gaiolas de aco, as quais so completadas v Verificagao: com pedras, tendo fungaéo de estrutura de contengao por (a) Ruptura por Tor eye gravidade deslizamento | | VY Ee RR IE a | Lt 4 ——— i ee <9 ‘| (b) Ruptura do solo de Ae 4 — Poe Seta fundagao ; a 7 RS : hea sare & (c) Ruptura do reforgo ae SSA eS Boe rae a le Sere i = ST Is . d) Arrancamento do reforgo —_,--— sf /E Fear eR eS = one ES Be rr Se eee =. (e) Ruptura do macigo de ——1 ey \ Ho | Saga ee Reese gic _Sovecieaeall solo (solo+estrutura) <7] ees Jai | pen pe ee YS (f) Tombamento e Soo Reap Serbs 3 Ry adensamento Sart a ee ag ” 5.2 Muros de gravidade de solo reforgado v Paredes de solo reforgado Mae Kosei enn paki ie abe See AE NEE a eg Ae pea EE Pet 6 Ww Peary Ee a Ha ae a J mt Peete —ceorextan “inc Sy! i) T\ Py . J ag A Se ee ee om) et q \ Ry 5 ar AWN 7 [Mey ESE ere a Ter Sy ae HALES AA ee f / NANAK AS * WN Autilizagao de Geotéxtil , como camada filtrante Unica, ag BN INE f LS a facilita a construgao, principalmente nos planos verticais, \ t BS A MS ® eliminando a necessidade de camadas de transigao 53 F [Aten ry 4 adicionais. v Paredes de solo reforgado v Paredes de solo reforgado “4 = PL 4 es si = antl — = a ¢ F t # re ts = —= — PO gg Be : Ba TE Hi ee 1 i : . TH DAF = eee ae) ie Hittites & ol Tg yr i4 tt i; a4 ~ ara : Re = =—_— 5.2 Muros de gravidade de solo reforgado 5.3 Estacas-prancha ou paredes de estacas Y Pneus justapostas ¥ Cortinas de estacas-prancha sao formadas por Ss estruturas de concreto, ago e até mesmo madeira. ita Ei Pee ~ . . : EN * ie Oi we v S&o providas de engates, nos quais sucessivos oe 4, Re ale elementos sao conectados, formando uma cortina a: rad rates? “ a Ss i ty ei Ap _ ae ai ae Sage AG See “her v Podem chegar a 20m de altura caso ancoradas ee ae E ; 3 5 . =a . : : a3 steel sheet a i = “ee pile wall ene | Re ta 5.3 Estacas-prancha ou paredes de estacas justapostas Paredes de estacas metalicas justapostas v Paredes de estacas justapostas sAo estruturas de ise eal eS ai ener = : . ae oof SSS Eee 2: EERIE contengao provenientes da concretagem de sucessivas St 1B ene 2 at i estacas Pe es | x : . eae ad \ oe TH ¥ escavagao geralmente realizada por equipamento TTT I ie TL det rotativo wy Uni oe — rr Ae SARRG EEE poles SD as ts a fi j ie ST NER NGEE PIS se i oa ae = TELA ARGAMASSA. ofee Ny it 4 } : oe += == 03/04/2013 Paredes de estacas justapostas 5.4 Estacas de grande diametro isoladas ¥ quando 0 efeito de arqueamento do solo entre as ore estacas pode ser considerado = = | cf Vitis, at tit. ys bl . Tif a a Cy 6. Elementos de refor¢go V Exemplo v Pequena ou nenhuma mudanga da geometria; v Umatela é colocada sob a face do talude e apés é Y Grouting - injegdo de nata de cimento em fendas, aplicado concreto projetado diaclases para aumentar a resisténcia e diminuir AEE infiltragdes , Pry fi = iy v eletro-osmose - drenagem induzida eletricamente em ier” ee nie phe solos de baixissima condutividade hidraulica - diminuigaéo rr op WW A aD das poro pressées ote Af Ae a3 ¥ Soil nailing (grampeamento, chumbadores) - reforgo pls : [Anta ee passivo | oe ib pa “4 a r= o Y Tirantes - reforgo ativo Bay IE: 4 oe it setae <a . Lt aon ei a ¥ Concreto projetado (shortcrete) 2 13 =the 7 T Y Geossintéticos ~ v Exemplo ¥ Exemplo Soil Nailing ¥ Concreto projetado para estabilizagdo de talude v Usado em taludes rochosos com fraturas e trincas, onde . ~ . grandes quantidades de nata de cimento (grouting) sao ¥ ancoragem com chumbadores (tirantes nao tensionados) despendidas sem resultado adequado 2 ee * ar ms v¥ O grampeamento é uma técnica que proporciona a = a estabilidade e boa drenagem Se A Fe . f er atte Paes cs a a = bes J Ke SS ; oe VS : ee es i F oe: 5. = ‘. ia ai WA SES = eens, yi, Te } § ~~ Ws a Bee he. eg - 3) a y, / , “ SN en teed = lla se wf SF y of) eT lee ee A 7 ¥ Tirantes v¥ Muro de concreto armado com tirantes ¥ Consiste na introdugéo de um elemento resistente (tirante) em perfurag6es executadas com equipamentos rotopercussivos v Sao acoragens ativas, onde a barra é fixada vteeiy, DR mecanicamente no fim da perfuragao e : Pee posteriormente tracionada : si ry a a i] P ae acala: a e ’ \. \ a ” " d oN \ ; ow oy a oh ‘eta Corte \ D y “4 Oe i i Y Hv ‘ He aN : | ‘" - - \ot Bulbo | Y Corts = * H Yo aE = Y ry J \ NSU: \! VD >< (a) Estagio inicial (b) Estagio final - Etapas de execugao de cortina atirantada v¥ Muro de concreto armado com tirantes v Parede de estacas justapostas com tirantes re OW Uae . Dearne ce a me SSSA Vs | a Ps) mse . Ay ii : { eB oe bl yds 2 ae PSN » S| a |||. he : NN ae S aap im ) |) Ke CN i ae! ae Ny i s . Rh NN 7" shat il Er ih (CS i rs: a he SN be dicsdaa Se iii eR eee! Bes Sey a Sy. EN . ee CU ane! Arnall aaa) iB eas = ie ee jG ee | A en CMALY hs " reer \ ~ Pig Gr. oa Vey IG,” LLELEP PHT SEEGER Tereee: co. a \ il Be ae e one as OMAR ELLOS EE | ER pp ee en ea nr eerie myn I \ Sa RS RS a —— at "| TTT TTDI Terratec MMT TE eer} na he ee PERLE LL LI Mes penseer orn -aetimnmscrerzr Bw es Bae. BL er Sa rere eT Th eee ee Pee ee Pt oa | pitt LRG APA go ae 4 [Uae Ai aS pera tae a) Bs Pars ce * Mme ce a ee = . = . v intéti Y Execucao do furo para instalagao de tirantes Geossintéticos como elementos de reforgo a aaa j “, KH = ao ig? ae 1 oe! a ot sored Ml stg an ete i” Lae ' a | NTT le a a 1\ Tend TT ae ere SE TAL ca! 4 \ * | MM Mak, We. ." TZ ee Th +; Y fe aay SEETSESSEEESTEEEEEE e So sn “I a ‘ i I Se Se Se Ss Se es eS eS Ss SS Ss Se Ss Ss SSRN) he ee a O Geotéxtil, aplicado em camada Unica ou em multiplas camadas, Lo cay tae | eS 4 teforga o aterro aumentando o coeficiente de seguranga global, = ta Pa dispensando a troca de solo. = a r 4 7. Controle de erosao 7. Controle de erosdo Ke, 5 (Se ¥ em muitos casos o controle de erosdo pode ser 0 mais v drenagem ‘ gi importante elemento de estabilizagao do talude ~ a ae ff oi _— v revegetacdo ee cata) ES oe ee gi ta Y obrasde geometria & ~ ani iia WA Be Y geossintéticos - ig Lb GREE oh ee. Apes <i wero aX s< < I a ~ URS rt BO ee ) oR) Geocélulas Hea oaks, Le ic, Be ee Geocélulas Casos de instabilidade e propostas de solugao Beate Sake Sh ener, eee Pesan cease Ska Ah Sis eae a) empregadas como . Z : ~ ot ene a. vovestimon to contra ¥ 1° caso: A rodovia 2 devera ser construida, e por raz6es Bete Fo eee . de projeto nao pode ser deslocada. A construgéo de um Peer ha oe me a erosao em aterro para a rodovia 2 faz com que o talude entre as gore aes nen eee taludes ingremes rodovias seja ingreme (FS = 1,05). ee 5 = ae: ; — 8.0000 | 1.0000 RSERLEXEGUTADO aie Py a odie x | \ HN _foDoun 2, oy SS Wi — — . a AAS ARERR = — | LB ATERRO ASE 7.0000 ; ae ATeEY {BCIORS BRR CONSTRUIDO yey Se 2 ‘es V7 wa 4000 ue Se eR Ya ie. : vac aan SS = Qa; hb Se thats 19.0 KNim? SSS yr we SS See Ay @ q SSS: [REY Algumas propostas de solu¢ao: Algumas propostas de solu¢ao: v Gabiées: boa técnica por apresentar simplicidade de Y Solo reforgado: facil execugdo (geotéxteis, geogrelhas) execucao, eficiéncia e bom aspecto fisico a obra. — AAS ABS EZyyyyyyO—/77z Les ATERRO LLL MIERRO RODOVIA 1 Crane ‘s % vs = v Muro de concreto/estacas prancha: Casos de instabilidade e propostas de solucao v Muro de concreto: alternativa tradicional para taludes de V 2° caso: macico instavel acima de rodovia baixa a média altura. Em casos onde se requer uma maior solicitagao da estrutura, o emprego de estacas- _ prancha consiste em uma boa solugao ~ Wey ~ RESERESERSS “a DROOL OD \ PO ATERRO OO \ DOOD WAcIGO NATURAL = See eee ee \ SRR SS SRS RS NB ate AL NAL OSoS SE Ee : : ~ oN PRESENCA DE MACROFISSURA _ oo v¥ Ancoragem vA $2 curneoo 0€ ANCORAGEN 00 Tho TIRANTES ¥ Muro 2p : / a . / >? EMPREGO DE REFORGO DO PE DO MACIGO COM (tirantes) / . atirantado GIGANTE DE CONGRETO ARMADO ATIRANTADO / MACICO NATURAL XY / a 2 \ . , / MACIGO NATURAL \ \ z ~ \ = \,—- —Talral lh | z © ER GIGANTE DE CONCRETO ARMADO SEM TIRANTE J» Y Reforgo no pé — v desmonte do a pwoames do macico wacigonaruna macigo SEY \ MACIGO NATURAL NO Ne TTT y “Sar ~~ NL = Ini Hr] Casos de instabilidade e propostas de solugao v 3° caso: A rodovia existente passou a apresentar gm Pn mupnaomeytan rae wr trincas, em ambos os lados da rodovia. Analises ee = Ee levaram a concluir que o talude do aterro estava em processo de ruptura, apresentando um FS de 0,95 SECIS» a.com GERRI, = IEE EEE. i“ CHE Yt aE IIA Je 52255355 5555555 5255525552 55== ARGWLA MOLE *ysalm 14kNi 222555255 525552 5552555255225 1,5m lBoananeas======222222222========ARGMWAMOLE x apie 1 4RMIBE==22=2=2====> = ===222222222== CRON NN RRNA RII PIER RR RRR ON RIAN Casos de instabilidade e propostas de solugao Casos de instabilidade e propostas de solugao v Mudangas geométricas - abatimento do talude v Arborizagao oh akh in sant, S * ge a 4 ty ty £2 £ + a See — Le Se Fe SOLO COMPACTADO —COEEEE LY LY s ES ae S &S MALL PP" GALLE uA. MLL EELLLEEEEE ERS ESSERE LG Cee ELL ALLELE EL LLLLLLLEE