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  3.6. Ruptura do Talude e do Aterro

onforme a BS 8006 (1995), a ruptura do talude e do aterro, também chamada ruptura rotacional, Figura 75b, pode ser analisada através de três métodos mais comuns: superfície de deslizamento, teoria da plasticidade e elementos finitos. O método mais utilizado é a superfície de deslizamento, que analisa a estabilidade rotacional do reforço basal do aterro, e está apresentado na Figura 84. O reforço fornece um momento resistente adicional que contribui para o aumento da estabilidade do aterro.

Nesse método é realizada a pesquisa da superfície de deslizamento crítica ao longo da base do aterro, para a determinação da intensidade da tensão de tração no reforço, para a qual é necessário fornecer uma margem de segurança adequada, ver Figura 84a. Deve-se tomar cuidado na escolha da forma da superfície potencial de deslizamento para levar em conta a ocorrência de fundação rasa e camadas de solo com resistência variando dentro do solo mole de fundação. A análise pode ser efetuada usando parâmetros de tensão efetiva, levando em conta a pressão neutra, ver Figura 84a, no entanto, uma análise baseada nas condições não drenadas é mais simples e geralmente fornece uma solução mais precisa para a estabilidade de curto prazo. Os parâmetros apropriados da resistência não drenada podem ser substituídos nas expressões mostradas na Figura 84a.

A força por metro do reforço, Troj, em qualquer ponto j ao longo da base do aterro, Figura 84a, pode ser determinada como:

Em que:

Yj: braço vertical do momento para a superfície crítica de deslizamento no ponto j, ao longo da base do aterro;

MRRj: momento resistente máximo, devido ao reforço no ponto j, ao longo da base do aterro;

MDj: momento atuante máximo no ponto j, ao longo da base do aterro;

MRSj: momento resistente máximo, devido ao solo no ponto j, ao longo da base do aterro;

A plotagem dos valores de Troj ao longo da base do aterro fornece o desenvolvimento dessa força, Figura 84a. A força máxima Tro necessária está localizada onde Troj alcança o máximo.

Para a maioria das geometrias dos aterros é necessário efetuar a análise da superfície de deslizamento em um lado do aterro somente para obter Tro. No entanto, para análise da superfície de deslizamento de aterros grandes e muito baixos, a superfície pode ter que continuar além da linha do centro, para determinar Tro.

Além do método mostrado na Figura 84a, os métodos de Bishop e Janbu podem ser modificados para a determinação de Tro.

O reforço deve ter um atrito de interface adequado com o solo adjacente, para assegurar a geração da força Troj. O atrito de interface deve estar presente ao longo do reforço no interior e além da superfície potencial de deslizamento, Figura 84a. No interior da superfície de deslizamento:

Em que:

fn: fator parcial que governa as consequências de ruptura do aterro sobre solo mole, de acordo com a Tabela 16;

fp: fator parcial para a resistência ao arrancamento do reforço, Tabela 15;

Troj: carga por metro no reforço, necessária para manter a estabilidade no ponto j, ao longo da base do aterro;

g: peso específico do solo do aterro;

h: altura média do aterro sobre o comprimento do reforço Lj;

a’: coeficiente de interação relativo ao ângulo de atrito solo/reforço tan j’cv;

j’cv: ângulo de atrito para maior deformação do aterro na condição de tensão efetiva;

fms: fator parcial do material aplicado a tan j’cv e cu, Tabela 15;

Lj: comprimento de aderência do reforço, por metro, dentro do arco da superfície de ruptura;

a’bc: coeficiente de interação relacionando a aderência solo/reforço com cu;

cu: resistência ao cisalhamento não drenada do solo mole de fundação adjacente ao reforço.

O comprimento de aderência do reforço necessário além da superfície de deslizamento, pode ser determinado substituindo-se B – Lj por Lj na equação (70), em que B é o comprimento total do reforço através do aterro, Figura 84b.