Navegando por Autor "Velloso, Raquel Quadros"

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Análise do comportamento tensão-deformação de cortinas atirantadas.
(2016) Silva, Kamila Fernanda da; Gomes, Romero César; Gomes, Romero César; Porto, Thiago Bomjardim; Velloso, Raquel Quadros
As estruturas em cortina atirantada constituem obras convencionais adotadas para a estabilização de taludes e escavações de subsolos, sendo comumente analisadas por meio de programas computacionais. Neste contexto, torna-se muito importante aferir as variáveis mais relevantes no comportamento tensão-deformação de tais estruturas. O presente estudo teve por objetivo avaliar as influências da rigidez do paramento, da inclinação dos tirantes em relação a horizontal e do método executivo sobre o comportamento de uma estrutura de contenção em cortina atirantada. No estudo foi utilizado software GEOSTUDIO 2007, módulos SLOPE/W e SIGMA/W, por meio de abordagens convencionais por equilíbrio limite (método de Morgenstern e Price) e simulações numéricas por elementos finitos, respectivamente. As análises foram desenvolvidas adotando-se uma seção hipotética padrão em corte vertical no terreno com altura variando em três patamares, a saber: 6 m, 8 m e 12 m. O talude escavado foi admitido como sendo constituído por um solo homogêneo e isotrópico, com parâmetros de resistência obtidos por meio de correlações com NSPT com topo horizontal. A influência da rigidez dos paramentos foi contemplada pela variação das espessuras dos paramentos e a influência da inclinação dos tirantes determinada adotando as inclinações entre 10° a 40° em relação a horizontal para o talude de 8 m de altura. As simulações contemplaram ainda a influência relativa da metodologia construtiva destas estruturas. Os estudos aplicados ao talude-tipo foram posteriormente extrapolados a uma estrutura real, implantada na cidade de João Monlevade/MG e caracterizada por problemas generalizados de instabilidades. Os resultados demonstraram o papel relevante da função estrutural do paramento e como elemento de estabilização do solo superficial, susceptível à erosão e movimentação após o desconfinamento. Uma face mais rígida tende a diminuir os deslocamentos e a plastificação do solo, promovendo, entretanto, um aumento dos momentos atuantes no paramento. Tirantes com a inclinação a partir de 30° provocaram o aumento significativo dos deslocamentos de face e a expansão das zonas de plastificação, porém, sem alteração nos momentos atuantes, resultados contrários aos obtidos ao utilizar o método construtivo em que a cortina é executada em etapa anterior ao início do processo de escavação.
Application of the discrete element method for modeling of rock crack propagation and coalescence in the step-path failure mechanism.
(2013) Camones, Luis Arnaldo Mejía; Vargas Júnior, Eurípedes do Amaral; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Velloso, Raquel Quadros
The present study evaluates the discrete element method (DEM) as a tool for understanding the step-path failure mechanism in fractured rock masses. Initially, the study simulates crack propagation and coalescence in biaxial and triaxial laboratory tests. The results of this analysis showthat the DEMaccurately represents these processes in comparison to other studies in the technical literature. The crack propagation and coalescence processes are important in the step-path failure mechanism for slopes. Simple examples of this mechanism were modeled, and their results were compared with those of the analytical model proposed by Jennings (1970). Among the possibilities suggested by Jennings,modelingwith DEMdid not provide a good approximation for the case of coplanar cracks, forwhich failures in the intact rock bridges should only be caused by shear forces. Inmodelingwith DEM, tensile failures occur within the sliding block, generating forces that are not considered in the Jennings model. The non-coplanar crack condition provided a better approximation, since the Jennings model formulation for this case includes the tensile failure of the rock. The main advantage of the DEM over other computational tools is its micromechanical representation of discontinuous media, which permits a better understanding of the step-path failure mechanism. However, good calibration of the macroscopic parameters of the rock and its discontinuities is necessary to obtain good results.
Comportamento geomecânico das rochas brandas sob fluência da Mina N4E – Carajás/PA.
(2014) Guerrero, Diego Antônio Gomez; Gomes, Romero César; Velloso, Raquel Quadros; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Vargas Júnior, Eurípedes do Amaral
A Mina N4E, localizada na Província Mineral de Carajás, constitui atualmente uma das unidades mais importantes da Vale S/A, por conter corpos de minério de ferro de grande extensão e alto teor. Vários cenários de instabilidades, particularmente no período entre 2001 e 2009, foram detectados ao longo dos flancos sudeste e leste da cava N4E, caraterizados por processos progressivos e lentos, mobilizando trincas de topo, deslocamentos crescentes e movimentos de massa de grande magnitude. O monitoramento de taludes tornou-se, então, uma referência dos trabalhos nas frentes de exploração por meio do levantamento topográfico de prismas dispostos em áreas de interesse no acompanhamento das instabilidades mapeadas e mediante leituras contínuas dos deslocamentos por meio de um radar de superfície tipo SSR – Slope Stability Radar, particularmente nas zonas dos flancos sudoeste e leste (cava central) da mina. O presente trabalho visou estabelecer, com base nestes registros de campo, a simulação do comportamento geomecânico à fluência das rochas brandas da Mina N4E, que constituem o arcabouço geológico regional. Estes registros foram tratados por meio de simulações numéricas pelo software Abaqus, adotando-se uma lei de potência como modelo constitutivo dos maciços rochosos. Os estudos do comportamento à fluência do maciço rochoso da Mina N4E foram aplicados a duas seções de referência da cava da mina – denominadas Sg02-2013 e Sg03-2012 – localizadas no flanco leste (cava central) e no flanco sudoeste da mina, respectivamente. Os valores dos deslocamentos induzidos no maciço rochoso da cava N4E mostraram-se bastante significativos, alcançando valores métricos e com taxas também muito elevadas (mesmo considerando períodos de tempo muito restritos). Estes resultados demonstram que, mesmo na ausência de atividades de exploração nos flancos da cava, as ações de fluência tendem a ser extremamente graves, mobilizando a movimentação do maciço em condições inaceitáveis de operação.
A cross-anisotropic elastoplastic model applied to sedimentary rocks.
(2020) Gaona, John Harry Forero; Gomes, Guilherme José Cunha; Vargas Júnior, Eurípedes do Amaral; Falcão, Flávia de Oliveira Lima; Velloso, Raquel Quadros
Strength and deformability properties of sedimentary rocks are difficult to characterize as these geomaterials show anisotropic mechanical behavior, which cannot be adequately evaluated by an isotropic constitutive model. This essay proposes a cross-anisotropic elastoplastic model to evaluate stress–strain relationships of sedimentary rocks. The approach couples the twelve-parameter Lade–Kim isotropic model with a non-uniform scaling of the stress tensor and includes two scaling parameters that link the orientation of the bedding planes with the loading direction. The anisotropic model parameters can be conveniently determined using Bayesian analysis. We illustrate our method using triaxial tests on a variety of confining stresses and bedding plane orientations for a travertine and a Tournemire shale. Our results demonstrate that the predicted maximum deviatoric stresses and the simulated stress–strain curves are shown to be in good agreement with the measured data.
Estudo experimental e numérico para avaliação da estabilidade de talude em solos não saturados.
(2021) Fernandes, Hemilly Cristine Lobo; Pereira, Eleonardo Lucas; Velloso, Raquel Quadros; Pereira, Eleonardo Lucas; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Vargas Júnior, Eurípedes do Amaral
A chuva é o principal agente provocador de movimentos de terra, tornando-se uma possível ameaça para a sociedade e um motivador para analisar a susceptibilidade de taludes aos deslizamentos. Uma das causas que explica a ocorrência dos mesmos é a redução ou eliminação de uma parcela de resistência ao cisalhamento do solo devido à diminuição da parcela de sucção, ou também chamada de poropressão negativa, em solos não saturados, gerada pela infiltração de água de chuva. Para a análise da influência da infiltração na estabilidade de um talude, deve-se ter conhecimento dos parâmetros hidráulicos e de resistência do solo. Modelos conceituais e numéricos tem sido desenvolvidos para determinação dos parâmetros hidráulicos em meios porosos não saturados, assim como a utilização de ferramentas numéricas, que auxiliam na compreensão da dinâmica e influência da chuva na estabilidade de taludes. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo principal a avaliação da estabilidade de talude considerando meios porosos não saturados sob influência de precipitações. Para isso foram realizados ensaios de campo e laboratório para caracterização física, definição dos parâmetros de resistência do solo e o ensaio de infiltração monitorada (EIM) para obtenção de dados que foram retroanalisados numericamente visando a aquisição de parâmetros hidráulicos de solos não saturados. Essas informações serviram como dados de entrada para a determinação do fator de segurança transiente do talude em estudo. Finalmente, as análises de estabilidade sob influência de precipitações, foram capazes de representar a perda de sucção e, consequentemente, a diminuição do fator de segurança do talude ao longo do tempo analisado.
Modelação numérica para o dimensionamento de pilares de minas subterrâneas.
(2017) Martínez López, Maria Isabel; Gomes, Romero César; Velloso, Raquel Quadros; Gomes, Romero César; Velloso, Raquel Quadros; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Freire, Germán Marcelo Martins Vinueza
O dimensionamento tradicional de câmaras e pilares nas minas tem sido estabelecido convencionalmente por uma abordagem empírica simplificada, que tende a ser muito conservativa por não incluir um conhecimento efetivo do comportamento geomecânico do maciço rochoso, penalizando, assim, as taxas de recuperação do minério explorado. Análises numéricas permitem soluções muito mais otimizadas, a partir da modelação da distribuição de tensões iniciais e induzidas pela escavação, mediante o ingresso de parâmetros de resistência tais como coesão, ângulo de atrito, resistência à compressão da rocha intacta, resistência à tração, entre outros parâmetros, dependendo do critério de ruptura utilizado. No presente trabalho, estes estudos foram aplicados ao caso de uma galeria da Mina de Urucum propriedade da VALE, situada em Corumbá/MG no Brasil, em que o método de lavra adotado é o de câmaras e pilares, com pilares de dimensões 15 m x 15 m x 3,5 m e câmaras de 5 m, e recuperação do minério de 44%, contemplando os seguintes estudos: estimativa das tensões atuantes sobre os pilares com base no método da área tributária e em simulações numéricas realizadas por meio do software FLAC3D; determinação da resistência dos pilares para diferentes geometrias, considerando abordagens empíricas e diferentes simulações numéricas e determinação dos fatores de segurança dos pilares pelos métodos anteriores, estimando-se, assim, geometrias admissíveis e potenciais taxas de recuperação adicionais de minério.