Determinação das Forças Atuantes numa Estaca Anti-deslizante
As forças atuantes numa estaca anti-deslizante são calculadas pela análise de estabilidade de taludes. O cálculo do FS para a estabilidade do talude baseia-se na análise de equilíbrio das forças atuantes em blocos de solo acima da superfície de deslizamento. As superfícies verticais de cada bloco estão sujeitas à ação de forças inter-blocos Fi e a sua determinação é um dos passos da análise de estabilidade de taludes. Se os blocos de solo estiverem no mesmo estado limite de equilíbrio, as forças inter-blocos, no início e no fim da superfície de deslizamento, são nulas. O fator de segurança limite FSlim, para o qual o estado limite de equilíbrio é alcançado, é considerado como o fator de segurança real para a superfície de deslizamento definida. A distribuição de forças inter-blocos ao longo do comprimento deslizante é denominado de linha de pressão. As forças atuantes numa estaca anti-deslizante são determinadas a partir da distribuição de linhas de pressão calculadas para o fator de segurança pretendido FSs.
A figura seguinte mostra distribuições diferentes de forças inter-blocos Fi (linhas de pressão). a) mostra a distribuição de forças Fi no estado limite de equilíbrio, quando as forças inter-blocos nulas estão no início e no final da distribuição. Isto significa que este estado foi alcançado para o valor do fator de segurança FSlim, que expressa o grau de segurança da superfície de deslizamento definida. b) mostra a linha de pressão determinada para um fator de segurança superior ao FSlim. Assume-se que a força Fn é nula no topo da superfície de deslizamento e que a força F0,b assume um valor diferente de zero na parte inferior da superfície de deslizamento. Isto significa que para obter o fator de segurança FS, a base do talude deve ser carracaga por uma força de pressão com o valor de F0,b. c) mostra a linha de pressão para um fator de segurança FS superior ao FSlim. Isto resulta da suposição de uma força F0 nula no topo da parte inferior da superfície de deslizamento, sendo encontrada uma força sem compensação Fn,c. Para conseguir o estado de equilíbrio para o fator de segurança FS, seria necessária, teoricamente, a ação de uma força de tração, de igual valor, na parte superior da superfície de deslizamento. d) mostra a distribuição de forças inter-blocos para o caso de uma estaca anti-deslizante ser colocado no ponto x. A parte acima da distribuição corresponde a c) e serve para determinar o valor da força passiva P no ponto x. Acima da estaca, é considerada uma distribuição igual a b) para determinar a força ativa T no ponto x. A diferença entre P e T é a força transmitida pela estaca anti-deslizante.
Distribuição de forças inter-blocos Fi
Legenda (explicação):
a) distribuição para o fator de segurança FS = FSlim (F0 = 0 e Fn = 0)
b) distribuição para o fator de segurança FS > FSlim com valor nulo para a força na parte superior
c) distribuição para o fator de segurança FS > FSlim com valor nulo para a força na parte inferior
d) distribuição para o fator de segurança FS com uma estaca anti-deslizante no ponto x