UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO ANÁLISE CUSTO-BENEFÍCIO DE OBRAS DE CONTENÇÃO GUILHERME URQUISA LEITE João Pessoa - PB Dezembro de 2011

2 GUILHERME URQUISA LEITE ANÁLISE CUSTO-BENEFÍCIO DE OBRAS DE CONTENÇÃO Trabalho de conclusão de curso apresentado junto ao curso de Engenharia Civil da Universidade Federal da Paraíba como requisito parcial à obtenção do Titulo de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. Dr. Fábio Lopes Soares JOÃO PESSOA, PB 2011

3 GUILHERME URQUISA LEITE ANÁLISE CUSTO-BENEFÍCIO DE OBRAS DE CONTENÇÃO COMISSÃO EXAMINADORA Prof. Fábio Lopes Soares, DSc (UFPB) (Orientador) Prof. Leonardo V. Soares, DSc (UFPB) (Examinador interno) Prof. Clovis Dias, MSc (UFPB) (Examinador interno) João Pessoa, 19 de dezembro de ii

4 A todas as pessoas que contribuíram para esta conquista. iii

5 AGRADECIMENTOS Agradeço, antes de tudo, a Deus, que na sua infinita bondade me fez capaz de discernir, entre tantos caminhos, o que me levaria à honradez, à integridade, ao cidadão que hoje sou. Aos meus pais, que me carregaram enquanto aprendia a caminhar com os meus próprios passos e continuam me guiando, apoiando as minhas escolhas e aplaudindo as minhas conquistas. Aos meus irmãos e a toda a minha família pelo carinho. A Juliane França, por estar comigo nos momentos mais difíceis e pelo incondicional apoio na realização deste trabalho. A Maria do Socorro França, pelo grande auxílio na reta final deste trabalho. Aos meus amigos colegas de curso, em especial Romero, Nicholas e Rodolfo que entre os momentos de estudo e azilação muito contribuíram para a minha formação. Ao meu orientador, professor Fábio Lopes pelos ensinamentos, pela paciência e dedicação com que me auxiliou na conclusão deste trabalho. A todos os professores do curso de Engenharia Civil da UFPB, pela amizade e dedicação com que nos passam conhecimento. Ao meu chefe José Roberto Ferreira Chaves, pelos ensinamentos, pelas dicas profissionais e compreensão com o qual trata seus estagiários. A todos, muito obrigado! iv

6 Nossa maior fraqueza está em desistir. A maneira mais segura de ter sucesso é sempre tentar mais uma vez. Thomas Edison v

7 RESUMO Fatores como o crescimento das cidades tem levado a deflagração de processos de instabilidade de taludes. Dentre as várias formas de se estabilizar um talude, as obras de contenção mostram-se uma eficiente medida de controle desse processo e são amplamente utilizadas em contenções de taludes naturais, de cortes ou aterro, além da necessidade de utilização na criação de subsolos de edifícios. Existem várias obras desse tipo, entretanto a realização de cada uma é um empreendimento singular, devendo, portanto, a escolha por uma delas promover uma solução eficaz e econômica. Este trabalho visa à elaboração de uma análise orçamentária comparativa de alguns métodos de contenção mais recorrentes, apresentando assim propostas econômicas no que diz respeito à execução desse tipo de obra. Foram feitos alguns pré-dimensionamentos, nos quais se considerou duas situações, uma na qual o talude tinha altura total de 3 metros e outra na qual o talude tinha altura total de 6 metros sendo que as características do solo foram mantidas em ambos os casos. Então foram realizadas as análises orçamentárias e foi constatado que os muros de pedra argamassada obtiveram os resultados mais econômicos, apesar de ocupar muito espaço, e as cortinas atirantadas os mais onerosos. Entretanto, em uma situação real, outros fatores também devem ser analisados. Palavras chave: Obras de contenção; Estabilidade de taludes; Orçamento vi

8 ABSTRACT Factors such as the growth of cities have led to trigger processes such as slope instability. Among the various ways to stabilize a slope, barring structures show to be an efficient measure to control this process and are extensively used in contention of natural slopes, cut or embankments, and in creating of basements of buildings. There are several kinds of barring structures, however the performance of each one is a unique enterprise, and therefore the choice of performing must promote an effective, economical solution. This work aims at developing a comparative budgetary analysis of some methods of barring structures more likely, thus presenting economic proposals regarding the implementation of this type of structures. Some pre-sizing have been made, in which two situations are considered, one in which the slope had a total height of 3 meters and another in which the slope had a total height of 6 meters and characteristics of the soil were kept in both cases. So the budgetary analysis was performed and it was found that the walls of mortared stone obtained results more economical, while taking up too much space and the most expensive are cable-stayed curtains. But in a real situation more factors must be considerate. Keywords: barring structures, stability of slopes; Budget vii

9 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO Escopo da monografia OBJETIVOS REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Desastres naturais Escorregamentos As quedas de blocos (FALLS) Os rastejos As corridas Escorregamentos propriamente ditos Estabilidade de Taludes Obras de contenção Tipos de obras de contenção Muros de pedra seca Muros de pedra argamassada Muros de concreto ciclópico Crib walls Muros de gabião Muros de solo-cimento ensacado Muros de bolsacreto...35 viii

10 3.5.8 Muros de concreto armado Cortinas cravadas Cortinas Atirantadas Solo grampeado Terra armada Solo reforçado com geossintéticos (soil nailing) METODOLOGIA Revisão da literatura Elaboração de pré-dimensionamentos Elaboração de orçamentos RESULTADOS E DISCUSSÃO Muro de pedra argamassada Muro de gabião Muro de concreto armado Cortina atirantada Solo grampeado Terra armada Solo reforçado com geossintéticos Análise dos resultados CONCLUSÕES...63 REFERÊCIAS BIBLIOGRÁFICAS...64 ix

11 LISTA DE QUADROS E FIGURAS Quadro 01 - Ocorrências de desastres naturais no mundo ( ). Fonte: Kobiyama (2011). 16 Figura 01 - Ocorrências de desastres naturais no mundo ( ). Fonte: Kobiyama (2011). 17 Figura 02 - Distribuição dos tipos de desastres naturais no mundo ( ). Fonte: Marcelino (2007). 17 Figura 03 - Distibuição anual do número de mortes por escorregamentos no Brasil no período de 1988 a Fonte: IPT. 19 Figura 04 - Esquema de escorregamento planar ou translacional de solos. Fonte: Acervo IG. Citado em Tominaga et al, (2009). 22 Figura 05 - Esquema de escorregamento rotacional. Fonte: Lopes (2006). Citado em Tominaga et al, (2009). 22 Figura 06 - Esquema de escorregamento em cunha. Fonte: Tominaga et al, (2009). 23 Figura 07- Conformação de um talude. Fonte: Manhago (2008). 24 Figura 08 - Muro tipo gravidade de pedra seca. Fonte: IPT. 28 Figura 09 - Muro tipo gravidade de pedra argamassada. Fonte: IPT. 29 Figura 10 - Muros tipo gravidade de concreto ciclópico. Fonte: IPT. 30 Figura 11 - Contenção com crib-walls. Fonte: IPT. 31 Figura 12- Contenção com gabiões. Fonte: IPT. 33 Figura 13 - Exemplo de aplicação de solo-cimento ensacado(perspectiva). Fonte: IPT._ 34 Figura 14 - Exemplo de aplicação de solo-cimento ensacado (seção). Fonte: IPT. 35 Figura 15 - Exemplo de aplicação de bolsacreto. Fonte: DER/SP. 36 Figura 16 - Muros de concreto armado tipo flexão. Fonte: IPT. 37 Figura 17 - Muros de concreto armado tipo flexão (com contrafortes). Fonte: IPT. 38 Figura 18 - Exemplo de cortina cravada. Fonte: IPT. 39 Figura 19 - Detalhes de um tirante. Fonte: IPT. 40 Figura 20 - Exemplo de aplicação de uma cortina atirantada. Fonte: IPT. 41 Figura 21 - Detalhes de grampos mais comuns. (a) barra de aço com diâmetro igual ou maior a 20mm; (b) barra de aço com diâmetro inferior. Fonte: Solos e Rochas. São Paulo, 16, (4): Dez x

12 Figura 22 - Construção em solo grampeado com equipamentos mecânicos. Fonte: Zirlis, 1999, citado em Lima(2007). 43 Figura 23 - Construção em solo grampeado com equipamentos manuais. Fonte: Zirlis, 1999, citado em Lima (2007). 43 Figura 24 - Detalhes de uma terra armada (seção). Fomte : IPT. 44 Figura 25 - Detalhes de uma terra armada (perspectiva). Fonte: IPT. 45 Figura 26 - Exemplo de utilização de solo reforçado com geotêxtil e detalhes construtivos. Fonte: IPT. 46 Figura 27 - Perfil representativo do muro de pedra argamassada. 50 Figura 28 - Perfil representativo do muro de Gabião (H=3m). 51 Figura 29 - Perfil representativo do muro de Gabião (H=6m). 52 Figura 30 - Perfil representativo do muro de concreto armado (H = 3m). 53 Figura 31 - Perfil representativo do muro de concreto armado (H = 6m). 54 Figura 32 - Perfil representativo da Cortina Atirantada. 55 Figura 33 - Perfis representativos do Solo Grampeado. 56 Figura 34 - Perfil representativo da Terra Armada ( H = 3m). 57 Figura 35 - Perfil representativo da Terra Armada ( H = 6m). 58 Figura 36 - Perfis representativos do Solo Reforçado com geossintéticos. 59 Figura 37 - Custo por Obra para um talude de 3m. 60 Figura 38 - Custo por Obra para um talude de 6m. 60 xi

13 12 1. INTRODUÇÃO A deflagração de instabilizações de taludes tem-se mostrado cada vez mais frequentes. Um dos fatores que muito contribui para isso é o crescimento das cidades, na maioria das vezes, desordenado, o que leva a construções em áreas que devido a sua topografia acidentada já apresentam riscos de escorregamentos, ricos esses que são potencializados pela ausência de infra-estrutura, como sistemas de disciplinamento de águas pluviais ou esgotamento sanitário. Outro importante fator é o desflorestamento de áreas próximas, deixando os taludes diretamente expostos aos pingos de chuva ou outros agentes externos. Também as intempéries contribuem para esse processo de instabilização, uma vez que provocam enfraquecimento gradual do solo causando diminuição dos seus parâmetros de resistência. Escorregamentos são movimentos rápidos de porções de taludes naturais, de cortes ou de aterros. Ocorrem devido ao aumento dos esforços atuantes ou a diminuição da resistência dos materiais que o compõem, ou seja, a resistência ao cisalhamento do próprio material se contrapõe à tendência natural do talude sofrer escorregamento devido à força gravitacional. Os prejuízos gerados por estes escorregamentos são incalculáveis, devido ao caráter catastrófico que causam às áreas afetadas, como a destruição de patrimônios públicos e privados, obstrução de rodovias e até mesmo a perda de vidas humanas, podendo, dessa forma, caracterizar-se como um desastre natural. A fim de minimizar e prevenir a ocorrência de escorregamentos faz-se necessário o desenvolvimento de formas para conter o talude. Uma das mais eficientes medidas de controle desses processos é a execução de obras de contenção. Estas são estruturas que elevam as forças de resistência oferecendo uma configuração estável ao maciço. Podem ser simples ou muito complexas, dependendo da situação. Nas obras civis, a contenção de taludes é necessária e da maior importância, a exemplo das obras de escavações, principalmente naquelas localizadas em áreas limitadas, áreas urbanas. A necessidade de realização destas contenções nesse tipo de obra está diretamente relacionada à segurança, uma vez que as escavações são feitas geralmente no solo, um material muito heterogêneo, cujas propriedades podem variar drasticamente, tornando-o susceptível a desmoronamentos que põem em risco toda a obra, inclusive os equipamentos, mas, principalmente, as vidas humanas que nela trabalham. Há necessidade de obras de contenção, também em encostas, onde a execução de cortes provoca alterações no estado de tensões atuantes no maciço, o que tende a instabilizar a

14 13 região montante do talude. As tensões de tração que vêm a ocorrer podem provocar o aparecimento de trincas, às quais podem preencher-se de água, fato esse associado a inúmeros casos de escorregamentos. Também importantes são as obras de contenção em rodovias, uma vez que os órgãos rodoviários têm convivido com um número muito grande de passivos ambientais relacionados aos processos de movimentação de terra. Sabe-se que importantes rodovias brasileiras apresentam muitos taludes afetados por escorregamentos de diferentes portes. Considerando a influência das rodovias no desenvolvimento de um país e, no Brasil em particular, os custos diretos para as recuperações somando-se aos custos indiretos, como as interdições das pistas e os congestionamentos que promovem deterioração de cargas e atraso nas entregas, têm sido extremamente elevados. Diante dessa realidade, estudos relacionados à instabilidade de taludes e suas formas de contenção tem se mostrado de extrema importância para o entendimento, e conseqüentemente, para contribuir com a minimização e prevenção desses fenômenos. Existem vários métodos de se conter um talude, daí, a importância de se avaliar o tipo de contenção adequada a cada situação, pois cada obra é um empreendimento singular. Dessa forma, seu plano de execução deve ser modelado a atender as especificidades e necessidades visando sempre uma solução eficaz e econômica ESCOPO DA MONOGRAFIA O presente estudo é dividido em 6 capítulos, sobre os quais são apresentados uma breve descrição a seguir: No capítulo 1 é feita a introdução ao assunto com apresentação de problemas relacionados à instabilidade de taludes, sejam eles em casos de encostas naturais ou em obras de engenharia, também é dado ênfase à importância das obras de contenção. Por fim é apresentado o escopo da monografia. O capítulo 2 consiste na descrição do objetivo do trabalho. No capítulo 3 é feita a revisão bibliográfica, englobando conceitos de desastres naturais, escorregamentos, obras de estabilização de taludes e obras de contenção. Também são descritos vários tipos de obras de contenção. O capitulo 4 representa a metodologia empregada no trabalho, caracterizando as principais etapas para a elaboração do estudo. É feita a enumeração dos tipos de obras de

15 14 contenção consideradas, bem com a descrição dos parâmetros utilizados para o prédimensionamento das estruturas e para a elaboração dos orçamentos. No capítulo 5 são apresentados os resultados dos pré-dimensionamentos e dos orçamentos, também é feita a comparação custo-benefício entre as obras de contenção consideradas. Por fim, no capítulo 6 são apresentadas as conclusões do trabalho.

16 15 2. OBJETIVOS O objetivo deste trabalho é fazer uma comparação entre alguns tipos de obras de contenção, levando em consideração os custos e os benefícios gerados, bem como o espaço ocupado e o tempo de construção. Para enfim apresentar a proposta mais econômica, porém viável a determinada situação, servindo como base teórica para uma possível escolha entre esses tipos de obra.

17 16 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 DESASTRES NATURAIS Desastres naturais podem ser definidos como o resultado do impacto de fenômenos naturais extremos ou intensos sobre um sistema social, causando sérios danos e prejuízos que excedem a capacidade da comunidade ou da sociedade atingida em conviver com o impacto (Tobin e Montz,1997; Marcelino, 2008). No Brasil, desastre é conceituado como: Resultado de eventos adversos, naturais ou provocados pelo homem, sobre um ecossistema (vulnerável), causando danos humanos, ambientais e/ ou materiais com conseqüentes prejuízos econômicos e sociais (Castro, 2000a: 11). Segundo Kobiyama et al. (2006), os desastres naturais são determinados a partir da relação entre o homem e a natureza. Ou seja, são os resultados das tentativas humanas em dominar a natureza, que, na maioria das vezes, acaba derrotada. Além do que, a intensidade, a magnitude e a frequência dos impactos tendem a aumentar quando não são aplicadas medidas para a redução dos efeitos desses desastres. Assim, grande parte da história da humanidade foi influenciada pela ocorrência de desastres naturais, principalmente os de grande magnitude. desastres. O Quadro 1 mostra as classificações, antiga e atual, e alguns dos principais tipos de Classficação Antiga Classificação Atual Principais Tipos Geológico Geofísico Terrmotos, vulcões, movimentos de massa (secos) Hidrometeorológico Biológico Meteorológico Hidrológico Climatológico Biológico Tempestades Inundações, movimentos de massa (úmidos) Temperaturas extremaas, secas, incêdios Epidemias, pragas e infestações de insetos Quadro 1: Classificação dos desastres naturais do CRED (Centre for Research on the Epidemiology of Disasters) + MunichRe (Munich Reinsurance company). Fonte: Modificado de Kobiyama (2011). A figura 1 representa a ocorrência de desastres naturais no mundo. Nela percebe-se o aumento considerável do número de eventos, o que ocorreu devido à ocupação humana em áreas impróprias ou que ofereceram algum risco. Alguns cientistas também relacionam esse aumento às mudanças climáticas com tendência para o aquecimento global, isto leva a um aumento de extremos climáticos. Nesta situação, os eventos de temporais, de chuvas intensas, de tornados ou de estiagens severas, entre outros, podem tornar-se mais frequentes, aumentando a possibilidade de ocorrência de desastres naturais (Tominaga et al, 2009).

18 17 Figura 1: Ocorrências de desastres naturais no mundo no período Fonte: Kobiyama (2011). Já a figura 2 representa a ocorrência de desastres naturais, distribuídos de acordo com o tipo, correspondentes a cada continente. Figura 2 - Distribuição dos tipos de desastres naturais no mundo, período (Marcelino, 2007). Legenda: IN - inundação, ES - escorregamento, TE - tempestades (furacões, tornados e vendavais), SE - secas, TX - temperatura extrema, IF - incêndios florestais; TR - terremoto; VU vulcanismo; RE - ressaca. Segundo Alcántara-Ayala (2002), a ocorrência de desastres naturais está ligada não somente à susceptibilidade de ocorrência dos mesmos, devido às características geoambientais, mas também à vulnerabilidade do sistema social sob impacto, isto é, o sistema econômico-social-politico-cultural. Normalmente os países em desenvolvimento não possuem boa infra-estrutura, sofrendo muito mais com os desastres do que os países desenvolvidos, principalmente quando se compara o número de vítimas.

19 18 Nos países em desenvolvimento, o perigo devido a desastres naturais está aumentando, pois o aumento da pressão populacional e o desenvolvimento econômico forçam cada vez mais a população, em especial a de baixa renda, a mudar para as áreas de risco, as quais são menos adequadas para agricultura e para o adensamento populacional (Vanacker et al, 2003 apud kobiyama et al, 2006). As intervenções antrópicas nestes terrenos, tais como, desmatamentos, cortes, aterros, alterações nas drenagens, lançamento de lixo e construção de moradias, efetuadas, na sua maioria, sem a implantação de infraestrutura adequada, aumentam os perigos de instabilização dos mesmos. Quando há um adensamento destas áreas por moradias precárias, os desastres associados aos escorregamentos e inundações assumem proporções catastróficas causando grandes perdas econômicas e sociais (Fernandes et al, 2001; Carvalho e Galvão, 2006; Lopes, 2006; Tominaga, 2007). Segundo Tominaga et al. (2009), o Brasil é um país privilegiado no âmbito de desastres naturais de grande porte e magnitude como terremotos, erupções vulcânicas ou fenômenos do tipo, porém é expressivo o número de ocorrências de desastres derivados da dinâmica externa da Terra, tais como, inundações e enchentes, escorregamentos de solos e/ou rochas e tempestades, acarretando prejuízos e perdas significativas, inclusive de vidas humanas. Estes fenômenos ocorrem normalmente associados a eventos pluviométricos intensos e prolongados, nos períodos chuvosos que correspondem ao verão na região sul e sudeste e ao inverno na região nordeste. Apesar das inundações serem os processos que produzem as maiores perdas econômicas e os impactos mais significativos na saúde pública, são os deslizamentos que geram o maior número de vítimas fatais. Este fato justifica a concepção e implantação de políticas públicas municipais específicas para a gestão de risco de deslizamentos em encostas (Carvalho & Galvão 2006; Augusto Filho, 1994) e foi crucial para a escolha do tema e concepção desse trabalho. A figura 3 representa um gráfico com a distribuição anual do numero de óbitos causados por escorregamentos no Brasil no período de 1988 a 2009, onde podemos perceber o grande número de vítimas fatais desses fenômenos no nosso país.

20 19 Figura 3 - Distribuição anual do número de mortes por escorregamentos no Brasil no período de 1988 a Fonte: Instituto de Pesquisa Tecnológica (IPT). 3.2 ESCORREGAMENTOS Os escorregamentos, também conhecidos como deslizamentos, são processos de movimentos de massa envolvendo materiais que recobrem as superfícies das vertentes ou encostas, tais como solos, rochas e vegetação. Estes processos estão presentes nas regiões montanhosas e serranas em várias partes do mundo, principalmente naquelas onde predominam climas úmidos. A contribuição de outro meio, como água ou gelo se dá pela redução da resistência dos materiais de vertente e/ou pela indução do comportamento plástico e fluido dos solos. No Brasil, são mais frequentes nas regiões Sul, Sudeste e Nordeste (Tominaga et al, 2009). Estes movimentos podem ocorrer principalmente com elevados volumes de precipitação e/ou terremotos. Tanto chuvas intensas de curta duração quanto de longa duração (chuvas contínuas) fornecem condições propícias para a diminuição da resistência do solo, atuando como um dos principais agentes deflagradores de movimentos de encostas em ambientes tropicais úmidos (Guidicini & Iwasa, 1976). É importante lembrar que movimentos de massa são fenômenos que ocorrem naturalmente e fazem parte da evolução geomorfológica de regiões serranas, porém a ocupação humana em áreas desfavoráveis, sem o adequado planejamento do uso do solo e sem a adoção de técnicas adequadas de estabilização, está disseminando a ocorrência de acidentes associados a estes processos, que muitas vezes atingem dimensões de desastres (Tominaga, 2007; Kobiyama et al, 2006; Bigarella et al, 1996; Casseti, 1991). Para Carvalho

21 20 & Galvão (2006), pode-se mesmo dizer que, numa escala de tempo geológica (milhares de anos), é certo que algum deslizamento vai ocorrer em todas as encostas. No entanto, a remoção da vegetação original e a ocupação urbana tendem a tornar mais frágil o equilíbrio naturalmente precário, fazendo com que os deslizamentos passem a ocorrer em escala humana de tempo (dezenas de anos ou mesmo anualmente). Em uma classificação feita por Augusto Filho (1994) destacam-se quatro tipos de movimentos básicos, são eles: AS QUEDAS DE BLOCOS (FALLS) Caracterizam-se quando rochas desprendem-se de encostas extremamente íngremes (próximo a 90 ), num movimento tipo queda livre de alta velocidade (vários m/s). Neste fenômeno a maior preocupação é com a trajetória dos blocos, ou seja, durante a queda e o rolamento (Augusto Filho, 1994) OS RASTEJOS (CREEP) É um fenômeno bem lento (cm/ano) e a energia destrutiva, consequentemente, é menor que a dos demais tipos. Entretanto, podem ser facilmente identificados pela mudança na verticalidade das árvores, postes, muros, etc. (Selby, 1993; Augusto Filho, 1994) AS CORRIDAS São movimentos muito rápidos (m/s), devido às características do material transportado que se comportam como fluidos altamente viscosos. Apesar de serem mais raras de ocorrer, produzem estragos maiores que os escorregamentos. O fluxo destrói tudo no seu caminho, ou seja, no local de formação (encosta), durante o caminho (cursos d água e fundo de vales) e na área de deposição (planícies). Dependendo da viscosidade e do tipo de material, podem receber outros nomes como, fluxos de terra (earthflows), fluxos de lama (mudflows) e fluxos de detrito (debrisflows) (Selby, 1993; Augusto Filho, 1994; Marcelino, 2003a).

22 ESCORREGAMENTOS PROPRIAMENTE DITOS Os escorregamentos propriamente ditos, como os rotacionais e os translacionais, são movimentos rápidos com velocidades médias a altas (m/h a m/s), de curta duração e de elevado poder destrutivo, em função do material transportado encosta abaixo (rocha, solo, detritos, árvores, etc.). Por ser um fenômeno bastante comum em todo mundo, a sociedade busca entender a dinâmica do fenômeno (modelagem) e mapear as áreas de risco, com o intento de evitar grandes danos e prejuízos (Guidicini & Nieble, 1993; Augusto Filho, 1994). Em termos gerais, um escorregamento ocorre quando a relação entre a resistência ao cisalhamento do material e a tensão de cisalhamento na superfície potencial de movimentação decresce até atingir uma unidade, no momento do escorregamento (Guidicini & Nieble, 1984 apud Tominaga et al, 2009). Kobiyama et al. (2006) relatam que os estados brasileiros mais afetados por escorregamentos são: Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Espírito Santo, Bahia, Sergipe, Alagoas, Pernambuco e Paraíba. Os escorregamentos propriamente ditos podem ocorrer de três formas diferentes: planar ou translacional, rotacional ou em cunha. Dependendo da superfície de ruptura. ESCORREGAMENTOS PLANARES OU TRANSLACIONAIS São os mais freqüentes entre todos os tipos de movimentos de massa. Formam superfícies de ruptura planar associadas às heterogeneidades dos solos e rochas que representam descontinuidades mecânicas e/ou hidrológicas derivadas de processos geológicos, geomorfológicos ou pedológicos. A morfologia dos escorregamentos translacionais caracteriza-se por serem rasos, com o plano de ruptura, na maioria das vezes, a 0,5 a 5,0 m de profundidade e com maiores extensões no comprimento, conforme está representado na figura 4. Os escorregamentos translacionais ocorrem em encostas tanto de alta como de baixa declividade e podem atingir centenas ou até milhares de metros (Fernandes & Amaral, 1996; Guidicini & Nieble, 1984). Os materiais transportados pelos escorregamentos translacionais podem ser constituídos de rocha, de solo e de solo e rocha (Tominaga et al, 2009).

23 22 Figura 4. Esquema de escorregamento planar ou translacional de solos. Fonte: Acervo IG. Citado em Tominaga et al, (2009). ESCORREGAMENTOS ROTACIONAIS Os escorregamentos rotacionais caracterizam-se por uma superfície de ruptura curva ao longo da qual se dá um movimento rotacional do maciço de solo, conforme representado na figura 5. A ocorrência destes movimentos está associada geralmente à existência de solos espessos e homogêneos, como os decorrentes da alteração de rochas argilosas. O início do movimento muitas vezes é provocado pela execução de cortes na base destes materiais, como na implantação de uma estrada, ou para construção de edificações, ou ainda pela erosão fluvial no sopé da vertente (Fernandes & Amaral, 1996). Figura 5. Esquema de escorregamento rotacional. Fonte: Lopes (2006). Citado em Tominaga et al, (2009).

24 23 ESCORREGAMENTOS EM CUNHA Os escorregamentos em cunha têm ocorrência mais restrita às regiões que apresentam um relevo fortemente controlado por estruturas geológicas. São associados aos maciços rochosos pouco ou muito alterados, nos quais a existência de duas estruturas planares, desfavoráveis à estabilidade, condiciona o deslocamento de um prisma ao longo do eixo de intersecção destes planos, tal ocorrencia está representado na figura 6. Ocorrem principalmente em taludes de corte ou em encostas que sofreram algum tipo de desconfinamento, natural ou antrópico (Infanti Jr. & Fornasari Filho, 1998). Figura 6. Esquema de escorregamento em cunha. Fonte: Tominaga et al, (2009). 3.3 ESTABILIDADE DE TALUDES Segundo Caputo (1988), sob o nome genérico de taludes compreende-se quaisquer superfícies inclinadas que limitam um maciço de terra, de rocha ou de terra e rocha. Podem ser naturais, casos das encostas, ou artificiais, como os taludes de cortes e aterros. A figura 07 ilustra um talude e a terminologia usualmente empregada, além de indicar os elementos básicos que o compõem.

25 24 Figura 7. Conformação de um talude. Fonte: Manhago (2008). A verificação da estabilidade de taludes se faz necessária devido à possibilidade da ocorrência de escorregamentos ou movimentos de massa, induzidos pelo aumento das solicitações (tensões cisalhantes) ou pela redução da sua resistência. No primeiro caso, o aumento das solicitações ocorre, em geral, devido: a sobrecargas no topo (aterros, construções, etc.), ao descarregamento na base (cortes, escavações, erosões, etc.) e a vibrações (terremotos, máquinas, etc.). No segundo caso, os fatores mais comuns para a redução da resistência são: intemperismo dos minerais, modificações estruturais (fissuração, amolgamento, etc.), aumento das poropressões (Duran & Santos Jr, 2005). Existem vários tipos de obras de estabilização de taludes disponíveis na Engenharia nos dias de hoje. A escolha por um ou outro método depende do tipo de problema a ser resolvido, viabilidade de execução e viabilidade financeira do projeto a ser desenvolvido. Carvalho (1991) cita alguns métodos de estabilização de taludes. São eles: Reconstrução em aterro: Consiste na reconstrução total do talude tomando os cuidados básicos necessários para um bom aproveitamento do mesmo como a escolha da jazida de solo adequada; Tratamento prévio dos solos da jazida; Limpeza adequada do terreno para preparo da fundação, tomando o cuidado de remover toda a vegetação, bem como suas raízes; Estocagem do solo superficial e do solo com matéria orgânica para futura utilização na fase final da execução do aterro; Preparação da superfície de contato entre o terreno e o aterro, quando inclinado, em forma de degraus; Implantação de uma drenagem de base eficiente sempre que existirem surgências d água ou a possibilidade de

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