Estabilidade de Taludes - Análise e Fator de Segurança

Mecânica dos Solos 2 Obrigada pela atenção Profª Dra Stela Fucale Universidade de Pernambuco Estabilidade de Taludes Análise de Estabilidade Análise de Estabilidade de Talude O objetivo da análise de estabilidade é avaliar a possibilidade de ocorrência de escorregamento de massa de solo presente em talude natural ou construído Análise de tensões Estudos de estabilidade baseados em análises tensão x deformação são realizados com o auxílio de programas computacionais baseados nos métodos dos elementos finitos MEF ou das diferenças finitas MDF Equilíbrio limite Também conhecido como Método do Fator de Segurança permite avaliar a estabilidade comparando a resistência ao cisalhamento do solo com as forças que atuam sobre o talude O método de análise por equilíbrio limite consiste na determinação do equilíbrio de uma massa ativa de solo a qual pode ser delimitada por uma superfície de ruptura circular poligonal ou de outra geometria qualquer O método assume que a ruptura se dá ao longo de uma superfície e que todos os elementos ao longo desta superfície atingem a condição de FS simultaneamente Por fator de segurança FS entendese o valor numérico da relação estabelecida entre a resistência ao cisalhamento disponível do solo para garantir o equilíbrio do corpo deslizante resistência c σ u tgφ e a tensão de cisalhamento mobilizada mob sob o efeito dos esforços atuantes FS resistência mob Análise de Estabilidade de Talude Fator de Segurança Análise de Estabilidade de Talude O FSadm de um projeto corresponde a um valor mínimo a ser atingido e varia em função do tipo de obra e vida útil A definição do valor admissível para o fator de segurança FSadm vai depender de fatores tais como eventuais perdas humanas e econômicas confiabilidade nas solicitações e parâmetros do solo custos envolvidos na remediação Obs Para condições de risco elevado e subsolo mole os valores podem ser majorados em até 10 Fator de Segurança Análise de Estabilidade de Talude Análise pelo Método do Equilíbrio Limite Premissas i postulase um mecanismo de ruptura isto é arbitrase uma determinada superfície potencial de ruptura circular planar etc O solo acima da superfície é considerada como corpo livre ii O equilíbrio é calculado pelas equações da estática ΣFv 0 ΣFh 0 ΣM 0 O equilíbrio de forças é feito subdividindose a massa de solo em fatias e analisando o equilíbrio de cada fatia Figura abaixo Examinando as incógnitas e equações disponíveis observase que o problema é estaticamente indeterminado isto é numero de incógnitas 6n2 é superior ao de equações 4n Com isso os diversos métodos de equilíbrio aplicam hipóteses simplificadoras no sentido de reduzir o numero de equações Método de círculo de atrito Método das Cunhas Método Sueco lamelas Método de Fellenius Bishop Simplificado Spencer Scharma etc Análise de Estabilidade de Talude Premissas iii o FS é obtido comparandose FS resistência mob iv FS é admitido constante em toda a superfície v O FS mínimo é obtido por iterações Análise pelo Método do Equilíbrio Limite Análise de Estabilidade de Talude Taludes Infinitos O talude infinito é definido por uma extensão muito maior do que a sua espessura o que implica uma superfície de ruptura linear e paralela à superfície do talude Talude Infinito sem Percolação de Água Forças atuantes em um talude com uma camada de solo de profundidade z Pressão vertical v atuante na base do talude devido ao peso P Componentes normal n e tangencial s de v Fator de Segurança FS Fator de Segurança FS para c 0 Resistência ao cisalhamento do solo Talude Infinito com Percolação de Água Forças atuantes em um talude com uma camada de solo de profundidade z com percolação de água paralela à vertente Pressão vertical v atuante na base do talude devido ao peso P Componentes normal n e tangencial s de v Fator de Segurança FS Fator de Segurança FS para c 0 Resistência ao cisalhamento do solo Lençol Freático coincide com superfície do talude Talude Infinito com Percolação de Água Para nível do lençol freático h2 e fluxo paralelo à vertente Lençol Freático não coincide com superfície do talude ou seja está em alguma profundidade em Z Fator de Segurança FS Talude Infinito Rupturas planares 1ª Questão Conversão de unidades Cálculo do Fator de Segurança Talude Infinito Rupturas planares 2ª Questão Componente tangencial da tensão normal Fator de Segurança 640 tm2 Talude Infinito Rupturas planares 3ª Questão Determinar o Fator de Segurança de um talude infinito Figura abaixo assim como a altura z que poderá ser aceita para um FS 2 Cálculo do Fator de Segurança FS Cálculo da Altura z para FS 2 Talude Infinito Rupturas planares 4ª Questão Cálculo do peso específico saturado e submerso Cálculo do Fator de Segurança para solo saturado Sabese que 1 gcm3 1tm3 Cálculo do Fator de Segurança para Nível de água em 2 m Mecânica dos Solos 2 Obrigada pela atenção Profª Dra Stela Fucale Universidade de Pernambuco Estabilidade de Taludes