O documento discute tipos de taludes e instabilidades associadas. Apresenta causas de instabilidade de taludes e métodos para analisar a estabilidade de taludes infinitos e circulares, bem como formas de verificar a segurança e estabilizar taludes.

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Capítulo 8
TALUDES
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1. Tipos de taludes
Um talude é uma superfície de terreno exposta que faz
um dado ângulo α com a horizontal.
Tipos de taludes:
Taludes naturais α
Taludes de escavação
Taludes de aterro
Pode haver fenómenos de instabilidade associados a
deslocação do solo para a base do talude (ravinamentos,
derrocadas, deslizamentos de terras, etc)
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2. Tipos de instabilidade de taludes
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A profundidade da superfície de rotura e a velocidade
de deslizamento permitem classificar o tipo de
escorregamento:
Profundidade da Superficiais SD < 1,5 m
superfície de Pouco profundos 1,5 ≤ SD < 5,0 m
deslizamento
Profundos 5,0 ≤ SD < 20,0 m
Muito Profundos SD ≥ 20,0 m
Velocidade Desmoronamento Extremamente rápido v > 3 m/s
Muito rápido 0,3 m/min < v ≤ 3 m/s
Escorregamento Rápido 1,5 m/dia < v ≤ 0,3 m/min
Moderado 1,5 m/mês < v ≤ 1,5 m/dia
Fluimento Lento 1,5 m/ano < v ≤ 1,5 m/mês
Muito Lento 0,06 m/ano < v ≤ 1,5 m/ano
Extremamente lento v ≤ 0,06 m/ano
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Causas de instabilidade de taludes:
Causas Aumento da inclinação dos taludes, por escavação ou por erosão provocada pela água
externas ou pelo vento.
Aumento da altura do talude, através da escavação no pé ou da construção
de um aterro no topo
Aplicação de sobrecargas no talude, em particular na sua parte superior.
Variação sazonal da temperatura e humidade, podendo conduzir à abertura
de fendas superficiais de retracção no solo, que favorecem a infiltração de
água nos terrenos.
Abalos sísmicos ou vibrações induzidas nos terrenos.
Erosão superficial
Efeito da vegetação do talude que constitui uma sobrecarga e que pode causar
perda de resistência quando se dá o apodrecimento das raízes.
Efeitos do congelamento da água no terreno e consequente aumento do seu volume
Causas Rebaixamento rápido do nível das águas exteriores.
intermédias Erosão interna, provocada pela circulação de água no interior do talude.
Liquefacção do solo.
Causas Aumento das pressões intersticiais, com a consequente redução da
internas resistência ao corte.
Diminuição da resistência dos terrenos
Aumento das tensões de origem tectónica.
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Casos considerados no estudo da instabilidade de taludes:
Taludes infinitos
A geologia
(estratificação), a
α Superfície de presença de água,
rotura plana fenómenos de
erosão e as acções
Taludes circulares exteriores podem
ser responsáveis
pela instabilidade
de taludes.
α Superfície de
rotura circular
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Para os dois tipos de taludes, a análise de
estabilidade considera as equações de
equilíbrio estático admitindo a plastificação do
solo acima da superfície de deslizamento.
Nesta superfície mobiliza-se a totalidade da
resistência ao corte, seja a análise feita em
condições drenadas como não drenadas.
A escolha entre condições drenadas (análise
em tensões efectivas) e não drenadas
(análise em tensões totais) depende de ser
ou não necessário considerar pressões
intersticiais na superfície de rotura.
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Independentemente da geometria da superfície de
deslizamento, só há estabilidade quando a acção S
(peso e sobrecargas) for inferior à resistência R
mobilizada na superfíce de rotura idealizada.
S<R
Em dimensionamento de
taludes considera-se um R
> FS
Factor de segurança FS S
(em taludes, FS=1,5):
Para o cálculo das acções S considera-se o peso da massa de
solo em rotura e das sobrecargas que têm efeito desfavorável.
Para o cálculo da resistência R considera-se que se está a
mobilizar a tensão de rotura dada pela envolvente de rotura na
totalidade da superfície de deslizamento.
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a) Taludes infinitos
Consideram-se taludes infinitos sempre que a superfície
de deslizamento é plana.
Forças actuantes numa fatia de largura
B apenas devido à acção do peso W:
W
β N=W cosβ
R=N tanφ’=Fa
S R
S=Wsinβ
S – Acção instabilizadora
N Hip: solo puramente
β
friccional
R – Resistência mobilizada
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Apenas devido à acção do Forças actuantes
na base de uma
peso, e para solos puramente
fatia de talude:
friccionais, através do
equilíbrio de forças numa fatia W h
N=W cosβ
de talude chega-se à relação β
R=N tanφ’=Fa
S R S=Wsinβ
tanβ < tanφ’
N Hip: solo puramente
β friccional
Caso genérico para S = γh sinβ cosβ
condições drenadas: R = c’ + σ’n tanφ’ = c’+ γh cos2β tanφ’
Caso genérico para S = γh sinβ cosβ
condições não drenadas: R = Cu
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b) Taludes circulares
Consideram-se taludes circulares sempre que a
superfície de deslizamento é finita.
A geometria circular da superfície de deslizamento
tem geometria semelhante à observada em solos
aproximadamente homogéneos.
Há várias abordagens possíveis para o cálculo de
estabilidade e que dependem de se considerar
condições drenadas ou não drenadas.
A análise mais simples é feita em condições não
drenadas, para solos puramente coesivos.
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• Talude homogéneo em solo puramente coesivo
br
O M inst = Wb r
A B M est = CuLAD R
R
W C D
Cu
Este método é o mais simples. A dificuldade reside na
identificação da superfície de rotura mais desfavorável.
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• Método das fatias
Este é um dos vários métodos existentes para
analisar a estabilidade de taludes em solos
friccionais (análise em condições drenadas).
Consiste em dividir em fatias a massa de solo
limitada inferiormente pela superfície de rotura
circular e resolver as equações de equilíbrio
entre as várias fatias.
Os vários métdos (Fellenius, Bishop, Bisho
modificado, etc) diferem essencialmente na
forma em como se consideram as forças no
contacto entre as fatias.
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3. Verificação da segurança
A forma mais simples de verificar a segurança é
considerar que a relação entre as acções (S) e a
resistência mobilizada no terreno (R) verifica uma
margem de segurança dada por um factor de
segurança (FS).
R
> FS =1.5
S No caso de taludes infinitos, S e R são forças
ou tensões a actuar na base da fatia.
No caso de taludes circulares, S e R são os
momentos provocados pelas forças actuantes
na massa instável de solo.
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4. Estabilização de taludes
É necessário proceder à estabilização de taludes para
aumentar a segurança nestes taludes.
Há vários métodos para aumentar a segurança de
taludes:
• Alteração da geometria
• Introdução de sobrecargas na base
• Introdução de sistemas de drenagem
(cortinas, trincheiras, esporões, ...)
• Pregagens
• Construção de estruturas de suporte (muros
de betão, estacas, cortinas ancoradas, ...)
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