Apresento o que aprendi nas minhas pesquisas, e compartilho com todos para engrandecimento nesta área. Curso de GeoSlope básico para obter fator de segurança e totalmente português.
Manual No.10 - Assentamento de uma sapata de fundação
Tutorial Básico para software GeoSlope
1.
2. Autor: Wendel Couto
Formação: Graduação em Engenharia Civil
Uso de GeoSlope para analisar
Fator de Segurança (FS) em
Taludes
3. OBJETIVOS:
Hoje em dia, um dos grandes problemas no cotidiano das cidades, estradas e
rodovias da população brasileira é a instabilidade de encostas, o que de fato,
agrava grandes acidentes e catástrofes, levando construções à ruína, soterrando
pessoas, interditando estradas, trazendo perdas de bens materiais, etc. Em épocas
de elevado índice pluviométrico é que as encostas ficam mais suscetíveis a
escorregamentos, devido ao aumento do excesso de poro-pressão que reduz a
resistência do solo ao cisalhamento. As principais ações humanas que causam o
aumento do número de acidentes com escorregamentos são:
INTRODUÇÃO
4. INTRODUÇÃO
• Com a urbanização acelerada e desordenada, começam a existir obras em
áreas de risco e suas proximidades cada vez mais ocupadas, mesmo sendo
taludes que já apresentaram riscos de escorregamento.
• O desflorestamento causado pelo homem, deixando os taludes diretamente
expostos para infiltração da água no solo e outros agentes intempéries que
contribuem para esse processo de estabilização.
Esses fatos tornam o problema de estabilidade de talude da vez mais
freqüente, e com isso, cada vez mais importante para ser mostrado e
conscientizado na sociedade brasileira. (DUTRA, 2013; LEITE, 2011)
5. Escorregamento é um movimento de massa que ocorre em taludes naturais,
em cortes ou em aterros, devido principalmente as intempéries que causam o
aumento dos esforços atuantes e a diminuição da resistência no talude. (DUTRA,
2013; LEITE, 2011)
INTRODUÇÃO
6. Vários gases, dentre eles o CO2, são emitidos para a atmosfera pelas
indústrias, fábricas, motores a gasolina e diesel, além das queimadas em matas e
florestas. Estes gases chegam à atmosfera e formam uma camada espessa que
impede que grande parte do calor que está dentro da Terra saia, ou seja, potencializa
o “efeito estufa”. O que ocorre é um aumento na temperatura da superfície terrestre
ou o aquecimento global. (LOUREDO, 2015)
INTRODUÇÃO – Casos de problemas de estabilidade de taludes
Fonte: (LARBAC, 2012)
7. São incalculáveis os prejuízos causados por escorregamentos, também
chamados de desastres naturais, pois depende de fatores como:
• Área afetada;
• Destruição de patrimônios públicos e privados;
• Interdição de rodovias;
• Perda de vidas humanas. (LEITE, 2011)
A fim de minimizar e evitar a ocorrência desses desastres faz-se necessário
as obras para reforço da encosta ou estruturas de contenção.
INTRODUÇÃO
8. Mas, antes da escolha do que fazer para conter uma encosta, é preciso
fazer algumas análises que determinam sua instabilidade, que são elas:
• A natureza dos materiais constituintes do talude;
• A declividade acentuada;
• A dinâmica das águas a que o talude é exposto.
Ou seja, é preciso fazer estudos geotécnicos e topográficos para analisar a
estabilidade de um talude, pois, conhecer o local nos permite soluções com
maior critério e uma melhor previsão de desempenho dos componentes
envolvidos. (CASTOR)
INTRODUÇÃO
9. Ao longo dos anos, os engenheiros começaram a verificar que as causas de
instabilidade de taludes e os métodos de cálculo são muito complexos. Com a
chegada da globalização, a área da computação se elevou em sua tecnologia e
foram criados vários softwares para auxiliar matematicamente nesta análise.
Porém, esses softwares não fazem análises geotécnicas para escolhas de
soluções, ficando ainda dependente de um profissional, a qualidade em que
foram coletados todos os dados da encosta. (CASTOR)
INTRODUÇÃO
10. OBJETIVO
Demonstrar como usar o software GeoSlope 2012 para auxílio em
análises de estabilidade de taludes e como obter o fator de segurança (FS) com
este programa.
11. REFERÊNCIAL BIBLIOGRÁFICO
SLOPE/W da GEO-SLOPE é o software de análise de estabilidade em solos
em declive para o cálculo do fator de segurança das pistas de terra e rocha. Com
SLOPE/W, você pode analisar ao mesmo tempo simples e complexos problemas
para uma variedade de formas de desnível da superfície, condições de pressão
da água dos poros, propriedades do solo, métodos de análise e condições de
carga. (GeoStudio,2012)
12. REFERÊNCIAL BIBLIOGRÁFICO
Antes de utilizar o software GeoSlope, é necessário tomarmos alguns
conhecimentos:
• A norma de estabilidade de taludes é a NBR – 11.682;
• Fator de segurança é a relação entre esforços resistentes e esforços
atuantes para determinado método de cálculo, porém não é extremamente
preciso por ter parâmetros incertos de solo adotado;
• É necessário fazer estudos geotécnicos e topográficos para saber a
geometria do talude e suas dimensões, o nível d’água, os tipos de solos
presentes no talude e suas características como coesão, ângulo de atrito e peso
específico; e inserir no programa;
• É necessário identificar os parâmetros mais relevantes à estabilidade do
talude. (CASTOR; NBR-11.682)
14. GEOSLOPE/W - 2012
O software GeoStudio 2012 é facilmente encontrado para baixar em sites de
pesquisa na internet ou até mesmo no site da empresa. Na versão do GeoStudio
2012 é possível obter a licença de estudante (Student license), essa licença é
gratuita e para nossos objetivos é de grande valia.
15. GEOSLOPE/W - 2012
Após baixar, instalar e abrir o programa passe a licença para estudante:
16. GEOSLOPE/W - 2012
Clicando na janela “New Project” estará querendo criar um projeto novo,
mas se já tiver algum projeto salvo em seu computador, clique em “Open” e o
selecione para abri-lo. Na outra faixa da direita onde fica escrito “examples”, é
uma janela para se obter exemplos de análises feitas pelo programa. Na janela
“movies” são os tutoriais e workshops e mais abaixo está a janela “Engineering
Books” que são os livros indicados.
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18. GEOSLOPE/W - 2012
Clicando em “New Project” irá abrir esta janela e é ai que começa as
configurações do projeto. Nesta janela o programa quer estabelecer qual o sistema
de unidade para trabalho, onde é aconselhado marcar o Sistema Internacional de
Unidades (SI) e em seguida clique em “create” (criar).
19. GEOSLOPE/W - 2012
Após isso, abrirá uma outra janela os dados da análise
que se irá fazer. O usuário deve preenche-la colocando o
título da análise em “title”, em seguida o seu nome em “author”
. O usuário pode preencher se tem algum ultimo prazo para
modificar o projeto em “last modified by”. E por último fazer
algum comentário se for necessário em “comments”. Não
clique em close ainda.
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21. GEOSLOPE/W - 2012
Sem fechar a janela clique em “Add”, clique em “slope/w analysis” e em
seguida clique em “Limit equilibrium” para usar o GeoSlope/w.
22. GEOSLOPE/W - 2012
Após isso abrirá outra janela, onde devemos nomear o
projeto, colocar a descrição, escolher o método de cálculo em
“Analysis Type” que podem ser Bishop, Jambu, etc; indicar a
utilização de linha piezométrica.
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24. GEOSLOPE/W - 2012
Na aba Slip suface, devemos escolhe a forma que vamos
definir o calculo da estabilidade, existem duas opções,
“entrada e saída” ou “Raios e Grade”, devemos escolher a
opção Entrada e saída (Entry and Exit). Manteremos a direção
do movimento da esquerda para direita também.
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26. GEOSLOPE/W - 2012
As demais abas podem ser modificadas, por exemplo, o
quantidade de fatias, quantidade de interações, entre outras.
Para efeito de exemplo manteremos as opção default
(padrão), após isso clicamos em close e passamos ao
ambiente do programa.
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28. GEOSLOPE/W - 2012
Para visualizar toda pagina clicamos em Zoom Page na
parte inferior da tela. Clicamos em Sktech e na penúltima
opção Axes (Eixos) para definirmos nossos eixos, clicamos no
canto inferior e arrastamos ate o canto superior, esta operação
pode ser refeita até ajustarmos o eixo na posição desejada.
Podemos também digitar os valores e dar nomeclaturas
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30. GEOSLOPE/W - 2012
Para mexermos na grade de medidas pontilhada que fica de fundo para
mudar distancia entre pontos ou outra alteração, vá em “set” e em seguida
“grid”.
31. GEOSLOPE/W - 2012
Definidos os eixos, faremos um desenho de um talude,
utilizamos a opção “Strech” e em seguida “Polylines”,
devemos desenhar as porções dos taludes de forma que
sejam figuras fechadas, a seguir é mostrado o exemplo com
um talude composto por três com solos de características
diferentes, que denominaremos de A,B e C.
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33. GEOSLOPE/W - 2012
Desenhada a seção, devemos agora criar as regiões em
que existem diferentes tipos de solo na opção “Draw”,
“Region”, ao clicar em “Region”, será apresentado uma caixa
devendo manter clicado a opção region e desenhar a região
fechada que será mostrada em vermelho, observe que essa
região deve cobrir o desenho feito anteriormente, conforme
mostrado a seguir.Devemos Fazer isso com todas as faixas de
solo diferentes em nosso talude.
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35. GEOSLOPE/W - 2012
Após as definições das regiões, serão definidos os
materiais de cada região do talude, seguiremos as opções;
Clique em “Draw”, “Materials”, abrirá uma caixa onde
deveremos clicar em “KeyIn”, aparecerá uma nova aba para
criação e edição de materiais. Se o material que o usuário
quer não existe deve clicar em “Add”.
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37. GEOSLOPE/W - 2012
Serão definidos os três materiais escolhendo o nome, uma
cor e suas características na opção Material Model clicamos
em Mohr-Coloumb, e informamos o peso específico do
material, ângulo de atrito e coesão.Para criar o material clique
em “Assigned”. Após a criação dos materiais, basta clicar nas
regiões e escolher o material recém criado. E fica no formato a
seguir:
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39. GEOSLOPE/W - 2012
Clicando em “keyln”, em seguida “Draw Pore-Water
pressure”, apareça a caixa ao lado para desenha a linha
piezométrica (lençol freático) clica-se em “Add” e depois
clique em “Add” inferior e comece a digitar os pontos nos eixos
X e Y na posição desejada.
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41. GEOSLOPE/W - 2012
Passaremos agora a definir o pé e o topo do talude, clique
na opção “Draw” e vá em “Slipe Suface” e por fim em “Entry
and Exit”. Aparecerá a janela mostrada abaixo, deve-se
escolher o topo do talude arrastando por uma extensão que
será mostrada em vermelho, procede-se da mesma maneira
para o pé do talude. Após isso, clique em “Done”.
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43. GEOSLOPE/W - 2012
Colocaremos legenda para nossos resultados: Clique em “Draw
Countours”, prá abrir uma janela, marque a opção “Show Legend” e
clique close.
44. GEOSLOPE/W - 2012
Após isso passamos para a opção: “window” e vá em
“Solver Analyses”, será solicitado ao usuário salvar o arquivo e
abrirá uma janela ao lado esquerdo da tela para que seja
iniciado o processo de cálculo, clicando em Start o programa
fará as interações necessárias e apresentará o resultado na
janela mostrada a seguir.
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46. GEOSLOPE/W - 2012
Para que seja mostrada a superfície critica e as respectivas fatias
e demais elementos, clicamos no botão mostrado abaixo.
47. GEOSLOPE/W - 2012
Para sabermos a informação de cada fatia, basta ir na ultima
janela do lado esquerdo da tela e clicar em qualquer fatia, como
mostra a imagem:
48. GEOSLOPE/W - 2012
Estas informações também podem ser encontradas clicando
em “View” e em seguida “Slice Information”.
No menu “Draw”, clique em “Graph”, em seguida clique em
“Add”, “New”, coloque o nome Poro Pressão. Depois selecione a
opção “Poro-Pressure” e na direita selecione “Pore-Water
Pressure”. Para que apareça o gráfico de poro-pressão na opção
Slip escolha a faixa que se deseja obter dados.
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50. GEOSLOPE/W - 2012
Na janela Draw Graph clique em “Add” e “New” novamente,
coloque o nome como Força normal, depois selecione as
opções Base normal e Total Normal Stress
55. GEOSLOPE/W - 2012
Para voltar ao modo de edição dos dados na janela Keyln é só
clicar no botão “Switches to DEFINE views to define the current
analysis”. (FUSCALDI)
56. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CASTOR, Ramon Werneck. Análise paramétrica de estabilidade de
taludes, UFJF.
DUTRA, Vinícius Araújo de Souza. Projeto de estabilização de taludes
e estruturas de contenção englobando dimensionamento
geotécnico e estrutural, UFRJ, 2013.
FUSCALDI, Filipe. Tutorial GeoSlope/w 2007, UFMG, 2010.
LEITE, Guilherme Urquista. Análise custo-benefício de obras de
contenção, UFPB, 2011.
GeoStudio 2012. Learn the basics of SLOPE/W with this introductory
tutorial using GeoStudio 2012, 2014. Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=7X05VScWTLE. Acesso em:
07/09/2016