análise de estabilidade de taludes pelos métodos de morgenstern-price e correia

178 Pages·2011·7.5 MB·Portuguese

A
NÁLISE DE ESTABILIDADE DE
TALUDES PELOS MÉTODOS DE
M -P C
ORGENSTERN RICE E ORREIA

MARCO ANTÓNIO COELHO FREITAS

Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de
MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM GEOTECNIA

Orientador: Professor Doutor José Manuel Mota Couto Marques

Co-Orientador: Manuel António de Matos Fernandes

FEVEREIRO DE 2011
MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2010/2011
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
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Editado por
FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO
Rua Dr. Roberto Frias
4200-465 PORTO
Portugal
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(cid:1) http://www.fe.up.pt

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mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil -
2010/2011 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da
Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2010.

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Análise de Estabilidade de Taludes pelos Métodos de Morgenstern-Price e Correia

A meus Pais

O trabalho honrado e persistente, sem desvairadas ambições, faz a nobreza a toda a gente,
dispensando outros brasões
Dito Popular

Análise de Estabilidade de Taludes pelos Métodos de Morgenstern-Price e Correia

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer aos meus pais por me terem educado e proporcionado a magnífica experiência
que é ser estudante.
A todos os amigos e sua soma de particularidades, lembranças de vivências mil, que fazem desta
experiência algo rico que guardo para a vida.
A todos os meus grandes professores, que habilmente fizeram passar os seus conhecimentos.
E por fim, ao meu orientador, Prof. José Couto Marques, agradeço por toda a dedicação, entusiasmo,
paciência, ânimo e ajuda que me deu na construção e conclusão desta dissertação.

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Análise de Estabilidade de Taludes pelos Métodos de Morgenstern-Price e Correia

RESUMO
O tema desta dissertação é a análise da estabilidade de taludes pelos métodos de Morgenstern-Price e
de Correia.
Na primeira parte do trabalho os dois métodos de análise referidos foram dissecados em pormenor,
ganhando-se com isso uma familiarização com as suas potencialidades e limitações e um
conhecimento aprofundado da sua formulação, aspecto essencial para concepção de algoritmos
computacionais robustos a ser introduzidos no programa Taludes, desenvolvido na FEUP, que
pudessem produzir resultados credíveis de uma forma rápida e eficiente.
Numa segunda fase, introduzidas as formulações no programa Taludes, foi feita uma análise a vários
casos propostos em diversos artigos relacionados com a matéria em questão, tendo em vista validar as
opções algorítmicas adoptadas através da fiel reprodução dos resultados da bibliografia de referência,
o que permitiu confirmar com sucesso o rigor do código computacional e sugeriu diversos
aperfeiçoamentos e extensões, como seja, por exemplo, a introdução de acção sísmica.
A experiência adquirida com o trabalho de validação do programa desenvolvido, que também
envolveu a comparação dos seus resultados com os obtidos por programas comerciais, veio sublinhar a
importância que no estudo da estabilidade de taludes assume a visualização dos resultados,
particularmente no que se refere à configuração da linha de impulso, que constitui uma forma muito
eficaz de alerta para a ocorrência de zonas em tracção no maciço, que indiciam que o factor de
segurança calculado sobrestima o real.
Numa última fase, foi analisada e trabalhada uma contribuição bibliográfica recente sobre o método de
Bishop simplificado, que permitiu incorporar avanços interessantes no algoritmo para este método.
PALAVRAS-CHAVE: estabilidade de taludes, equilíbrio limite, método de Correia, método de
Morgenstern-Price, método de Bishop simplificado.

iii

Análise de Estabilidade de Taludes pelos Métodos de Morgenstern-Price e Correia

ABSTRACT
The proposed theme for this Master Thesis is the analysis of slope stability through the Morgenstern-
Price and Correia methods.
In the first part of the work those two methods of analysis have been investigated in great detail in
order to fully identify their capabilities and limitations and thereby gain a deep understanding of their
formulation. This helped in the development of computationally robust algorithms to be introduced in
the program Taludes, developed at FEUP, that were able to provide reliable results in a quick and
efficient way.
In the second stage, after implementation of the code in program Taludes, several slope stability
problems proposed in the literature have been analyzed with the purpose of validating the algorithmic
options adopted by means of an accurate reproduction of the reference results, which has allowed to
successfully confirm the precision of the code and has also led to several improvements and
extensions, such as the introduction of seismic loading.
The experience acquired with the code validation process, which also involved comparison of results
with those obtained with commercial codes, has highlighted the importance of the visualization of
results in slope stability analysis, particularly in what concerns the geometry of the thrust line, which
provides a very effective means of detection of zones under tension, a clear indication that the safety
factor is being overestimated.
Finally a recent paper casting new light on the simplified Bishop method has been the starting point
for a revised and extended implementation of this technique, in what has proved to be an interesting
development..
KEYWORDS: slope stability, limit equilibrium, Correia method, Morgenstern-Price method, Bishop
method.

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