POSGEO - Mestrado (Dissertações)
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Resultados da Pesquisa
Item Diagnóstico do meio físico como contribuição ao ordenamento territorial do município de Mariana (MG).(2004) Souza, Leonardo Andrade de; Sobreira, Frederico Garcia; Leite, Adilson do Lago; Amaral, Cláudio Palmeiro doNos últimos anos o Município de Mariana - MG vem enfrentando vários problemas decorrentes da má utilização do meio físico. A desconsideração das peculiaridades geológicas e geomorfológicas locais, o crescimento acelerado da população e a inexistência de políticas públicas de planejamento urbano ajudaram a configurar o quadro atual. A complexidade dos componentes geológicos e geomorfológicos, associada às intervenções antrópicas têm contribuído intensamente para o surgimento de problemas geoambientais (alterações na paisagem, ocupação de áreas inadequadas, desmatamentos, alteração dos cursos das drenagens, poluição das águas fluviais com efluentes líquidos e pelo descarte irregular de resíduos sólidos e entulhos diversos). Na área urbana são freqüentes as ocorrências de movimentos gravitacionais de massa e erosão, além do risco de inundação pelo transbordamento do Ribeirão do Carmo e afluentes. Inicialmente este trabalho abordou o estudo do meio físico do Município no geral e de sua área urbana em particular, enfocando os aspectos geológicos e ambientais, com objetivo principal de fornecer subsídios para o ordenamento territorial em ambos os níveis e a agregação das informações sobre o meio físico, em um único documento. Na segunda etapa, a partir da análise de documentos cartográficos compilados e produzidos para o território municipal, foram avaliadas as características gerais dos terrenos, os conflitos de usos e os impactos existentes, visando definir a capacidade das unidades de território, para acolher os diversos usos. No âmbito da área urbana, foram detalhados os trabalhos de cartografia geotécnica existentes enfocando os principais problemas relacionados ao meio físico e seu uso e elaborado um cadastro geral de ocorrências de processos geodinâmicos. Os elementos obtidos nas etapas anteriores possibilitaram, numa última fase, a elaboração de cartas temáticas derivadas (carta de risco a processos geológicos, carta de recomendação de uso do solo, etc.) que foram a base para a análise final do meio físico e a proposição de medidas mais adequadas em relação ao uso e ocupação territorial.Item Estudos piezométricos e análise de estabilidade de taludes da barragem Bico da Pedra.(2003) Montes, Cleber Camargo; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Gomes, Romero César; Silva Filho, Jorge Felippe daEste trabalho procurou estabelecer um procedimento simples de campo, que possibilitasse a avaliação da segurança da barragem de Bico da Pedra, município de Janaúba - Minas Gerais. Este procedimento foi aqui denominado de Carta de Risco. Para elaboração da Carta de Risco, foram desenvolvidos uma série de estudos e simulações numéricas, com base em dados de ensaios de laboratório e campo. Os estudos iniciaram-se através do desenvolvimento de análises de sensibilidade de sistemas de controle de percolação (tapete impermeável e trincheira de vedação), presentes na barragem Bico da Pedra. Com base em um protótipo simples, foi possível interpretar o comportamento destes elementos de controle, sendo também relevante a familiarização com o programa de computador. Um protótipo numérico de fluxo em estado plano, foi elaborado com base no perfil mais alto da barragem e nos dados de campo e laboratório disponíveis. A barragem de Bico da Pedra tem fluxo predominantemente passando pela fundação sendo então sua permeabilidade no protótipo, determinada através de calibração, com base nas leituras de nível do reservatório e respectivas leituras piezométricas. Com o sistema de fluxo calibrado, o protótipo numérico foi utilizado nas análises clássicas de estabilidade em termos de tensões efetivas e/ou totais (final de construção, operação, rebaixamento rápido). Os estudos demonstraram que a barragem de Bico da Pedra encontra-se em satisfatória condição de estabilidade em termos de ruptura de taludes, piping e liquefação.Item Auscultação por instrumentação de barragens de terra e enrocamento para geração de energia elétrica - estudo de caso das barragens da UHE São Simão.(2003) Fonseca, Alessandra da Rocha; Gomes, Romero César; Leite, Adilson do Lago; Martilla, Judy Norka Rodo deOs procedimentos de controle e monitoramento de obras geotécnicas de grande porte constituem parte integrante do projeto de tais estruturas, visando, entre outros objetivos, a previsão do comportamento da obra ao longo de sua vida útil e a aferição das premissas adotadas em projeto. Em projetos de barragens de terra e enrocamento, destinadas a projetos de geração de energia elétrica, estes estudos abrangem a fase construtiva, de enchimento e pós-enchimento do reservatório. Este trabalho contempla as análises dos resultados da instrumentação instalada em barragens de terra e enrocamento de um dos mais complexos e bem instrumentados empreendimentos hidrelétricos do Brasil - UHE São Simão, implantado na divisa dos estados de Minas Gerais e Goiás. Estas estruturas foram analisadas como estudo de caso por comportar complexidades específicas em termos da geometria geral, materiais de construção e condicionantes geológico-geotécnicos de fundação. A auscultação por instrumentação geotécnica das barragens da UHE São Simão incluiu piezômetros (Casagrande Modificado, pneumáticos Hall e corda vibrante tipo Maihak), medidores de N.A., medidores de recalque IPT, caixas suecas, marcos de superfície, inclinômetros, células de tensão total e medidores de vazão. As análises abrangeram os principais resultados e conclusões deste monitoramento desde a fase construtiva até os dias atuais, após 25 anos de plena operação das barragens, ratificando as premissas de projeto e a segurança global destas estruturas.Item Influência do teor de ferro nos parâmetros de resistência de um rejeito de minério de ferro.(2002) Presotti, Ednelson da Silva; Ribeiro, Luís Fernando Martins; Oliveira Filho, Waldyr Lopes de; Assis, André Pacheco deA grande evolução tecnológica do processo de concentração mineral tem proporcionado o enriquecimento de jazidas de baixo teor metálico, contudo esta evolução tem resultado em volumes cada vez maiores de rejeitos gerados no beneficiamento destes minérios. Neste contexto, a necessidade de armazenagem destes grandes volumes de rejeito tem exigido uma evolução nas alternativas de disposição e tecnologias de controle de qualidade destas estruturas. De uma maneira geral, as mineradoras têm adotado como alternativa de disposição a execução de barragens de contenção construídas com o próprio rejeito visando aumentar a capacidade de estocagem. Na construção destas barragens o rejeito é lançado de forma quase aleatória sem o controle das variáveis de descarga da lama. Assim o processo de deposição juntamente com as características do rejeito tendem a condicionar um padrão de segregação de partículas que ocorre na praia. A influência das características do rejeito de minério de ferro está relacionada às diferenças na sua composição mineralógica condicionando principalmente as diferenças no valor da densidade, devido principalmente a presença das partículas de ferro. Assim, em função do processo de segregação, pode-se encontrar em determinadas regiões da barragem de rejeitos, zonas de alta concentração de partículas de ferro. Estas regiões normalmente apresentam densidades diferentes em função do teor de ferro e consequentemente propriedades geotécnicas distintas. Neste contexto, a proposta desta dissertação é investigar a influência do teor de ferro nas propriedades geotécnicas do rejeito, enfatizando sua influência nos parâmetros de resistência de um rejeito de minério de ferro. Estes parâmetros foram obtidos a partir de ensaios triaxiais drenados realizados em amostras com diferentes teores de ferro obtidas a partir de ensaios de simulação de deposição hidráulica (RIBEIRO, 2000). Com base nesta investigação foram obtidas correlações entre o teor de ferro, granulometria e porosidade das amostras, enfatizando a influência destes parâmetros no valor do ângulo de atrito deste rejeito.Item Análise de estabilidade e de compressibilidade de aterros sobre solos moles - caso dos aterros de encontro da ponte sobre o Rio dos Peixes (BR 381).(2003) Perboni, Jane Paula; Gomes, Romero César; Ribeiro, Luís Fernando Martins; Almeida, Márcio de Souza Soares deOs projetos de aterros sobre solos moles incorporam diferentes concepções pra a superação dos problemas geotécnicos provenientes da baixa resistência ao cisalhamento e à elevada compressibilidade do solo de fundação. Neste contexto, a utilização conjugada de drenos verticais pré-fabricados para a aceleração do processo de adensamento da camada compressível e de geossintéticos como elementos de reforço na base do aterro constitui uma metodologia de excelente desempenho e de uso generalizado na prática da engenharia geotécnica. A utilização destes procedimentos em projetos de aterros de encontro de ponte e assentes sobre solos moles implica, além de estudos convencionais relativos à estabilidade das estruturas e à determinação da magnitude dos recalques e o tempo de adensamento, a estimativa da magnitude e distribuição dos deslocamentos horizontais e dos esforços transferidos aos elementos estruturais da ponte. Sendo assim, este trabalho apresenta e discute os estudos e análises implementadas para a execução do projeto dos aterros de encontro da ponte sobre o Rio dos Peixes, estrutura situada no sul do estado de Minas Gerais e pertencente às obras de duplicação da rodovia Fernão Dias (BR 381), que interliga as cidades de Belo Horizonte e São Paulo. O projeto engloba a estabilização do solo de fundação através da aplicação de drenos verticais pré-fabricados, o reforço dos aterros pela inclusão de geogrelhas e o reforço das estacas tipo Franki da ponte com a implementação de estacas-raiz. Neste sentido, esta dissertação apresenta as metodologias de projeto, o programa de investigação geotécnica que envolve os ensaios de campo e de laboratório do solo compressível local e do material de aterro, bem como os resultados das análises de estabilidade e de compressibilidade e os resultados obtidos através do monitoramento realizado.Item Avaliação geotécnica de misturas de um solo laterítico com cimento e bentonita para uso em cortinas verticais.(2006) Batista, Priscila; Leite, Adilson do LagoEsta dissertação relata estudos laboratoriais que avaliam misturas de um solo tropical, bentonita sódica e cimento com vistas à sua utilização como reaterro de cortinas verticais para contenção de plumas contaminantes em água subterrânea. A pesquisa laboratorial envolveu a caracterização geotécnica, mineralógica e físico-química, além de ensaios de condutividade hidráulica e resistência em três diferentes amostras (solo natural, solo+bentonita e solo+cimento+bentonita). O ensaio de dosagem físico-química do cimento mostrou que a amostra de solo+cimento+bentonita não se encontra totalmente equilibrada em termos físico-químicos com 3% de cimento e que a quantidade suficiente para sua estabilização seria de aproximadamente 9% (peso seco). Com relação à condutividade hidráulica, os resultados mostram principalmente que a bentonita por si somente não diminuiu significativamente este parâmetro. Adicionalmente, o acréscimo de cimento em 3% (peso seco) resultou num aumento da condutividade hidráulica da ordem de 100 vezes. O que se pode concluir dos ensaios realizados é que o acréscimo de bentonita resultou numa melhora nas condições de retenção de contaminantes do solo natural coletado às custas do aumento ou manutenção da condutividade hidráulica. Igualmente, o acréscimo de cimento à mistura solo natural+bentonita resultou em ganho de resistência, porém às custas de um aumento expressivo na condutividade hidráulica.Item Avaliação do perigo relacionado à queda de blocos em rodovias.(Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Gomes, Guilherme José Cunha; Sobreira, Frederico GarciaA malha rodoviária brasileira está inserida num ambiente geológico bastante heterogêneo, onde trechos transpõem maciços rochosos diversos e descontínuos, com características geotécnicas muitas vezes desconhecidas ou incertas. Taludes rochosos são superfícies potencialmente instáveis, que freqüentemente condicionam quedas de blocos, afetando a segurança dos usuários de rodovias, a infra-estrutura dos transportes e o meio ambiente. O comportamento geológico-geotécnico dos maciços rochosos e as condições geométricas e de trafegabilidade das rodovias são aspectos fundamentais na avaliação do perigo de queda de blocos. Esta pesquisa busca aplicar um método de avaliação do perigo de queda de blocos rochosos em taludes de rodovias do Estado do Espírito Santo, objetivando a classificação e hierarquização dos segmentos com base em critérios definidos. O esforço deste trabalho corresponde a um primeiro passo para a correção de problemas em taludes de rodovias causados pelas quedas de blocos. A abrangência deste estudo esteve condicionada a levantamentos de campo, incluindo a aplicação de sistema de classificação geomecânica aos maciços cristalinos que constituem as litologias das encostas rodoviárias capixabas. O comportamento geomecânico dos maciços foi similar, atestando para taludes com boas propriedades geotécnicas, apesar de, na maioria das vezes, as descontinuidades constituírem planos com mergulho adverso à estabilidade dos taludes. Neste contexto, taludes rochosos em doze segmentos rodoviários do Espírito Santo foram investigados, a partir de parâmetros, visando à obtenção de um índice para expressar o grau de perigo aos condutores que trafegam pelos trechos, denominado índice de queda de blocos (IQB). O IQB é obtido da soma de oito parâmetros: altura do talude, área de captação, risco médio ao veículo, porcentagem da distância de visibilidade, largura do pavimento, dimensão do bloco, condição climática e característica geológica. Os taludes foram analisados individualmente, avaliando-se a influência de cada parâmetro na pontuação global. A efetividade dos parâmetros no método adotado também foi avaliada. Os taludes problemáticos foram identificados, definindo-se ainda medidas prioritárias para intervenções em cada trecho, de forma a minimizar os problemas causados em cada segmento.Item Estabilidade de poços de petróleo em rochas fraturadas : modelagens computacionais e soluções analíticas.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Rodrigues, Clarisse da Silva; Figueiredo, Rodrigo Peluci deProblemas de estabilidade de poços de petróleo em rochas fraturadas têm despertado um crescente interesse da indústria petrolífera e da comunidade acadêmica. Devido à existência de inúmeros poços atravessando formações fraturadas em rochas carbonáticas da Bacia de Campos e no Golfo do México, esse problema é particularmente relevante para a indústria nacional e internacional do petróleo. Constata-se que os poucos estudos existentes na literatura utilizam exclusivamente técnicas computacionais, normalmente, elementos discretos (Santarelli et al., 1992; Zhang et al., 1999; Chen et al., 2001; Chen et al., 2003). Essa é uma técnica reconhecidamente poderosa e apta ao trato de tais problemas. Portanto, é de interesse da indústria o desenvolvimento de soluções analíticas, que permitam uma avaliação expedita da estabilidade de blocos rochosos no entorno do poço, pela interseção das fraturas existentes na formação rochosa. Sendo esta uma solução de engenharia para os limites inferior e superior da massa específica do fluido de perfuração. Neste presente trabalho são propostas soluções analíticas para o problema de estabilidade de poços bem como a validação das soluções analíticas propostas através de comparações com modelagens computacionais paramétricas com o uso do software UDEC, para a estabilidade de poços em rochas fraturadas de diferentes características geomecânicas e geométricas.Item Estudo do comportamento mecânico de rejeitos de minério de ferro reforçados com fibras sintéticas.(Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Coelho, Edmar Fernando Freitas; Gomes, Romero CésarAtualmente a reutilização e disposição final de resíduos ou subprodutos da mineração passou a ser encarada não mais como uma alternativa para redução de custos mas como uma necessidade, de forma a eliminar ou minimizar problemas de cunho ambiental. Com a redução da disponibilidade de materiais naturais devido a novas exigências e limitações impostas pelos órgãos governamentais na execução de obras de engenharia, ganha importância o estudo da utilização destes materiais. Rejeitos de mineração constituem agregados potencialmente interessantes como materiais de construção, desde que atendidas as premissas de melhoria de suas propriedades geotécnicas. Neste trabalho, esta condição foi analisada sob a forma de reforço estrutural mediante a utilização de fibras sintéticas em um material compósito a base de resíduos de mineração. Estes estudos foram realizados através de um amplo programa experimental em laboratório, compreendendo ensaios de compactação, CBR, ensaios de cisalhamento convencional e de grande porte, ensaios de módulo de resiliência e ensaios de compressão triaxial para as matrizes de solo e de solo-fibra. Os resultados indicaram que as fibras de polipropileno, quando adicionadas ao solo, alteraram de forma marcante e definitiva as suas propriedades de resistência e deformabilidade, principalmente para grandes deformações, ratificando a eficácia desta técnica de reforço, que se mostra potencialmente interessante em obras geotécnicas no âmbito da mineração.Item Análise da influência de barreiras hidráulicas no padrão do fluxo e na estabilidade de taludes de cavas a céu aberto de minas de ferro do Quadrilátero Ferrífero, MG.(Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Ventura, Leonardo Carvalho; Bacellar, Luis de Almeida PradoCamadas menos permeáveis, diques e até mesmo descontinuidades podem atuar como barreiras hidráulicas, interferindo no padrão de fluxo hídrico e com reflexos deletérios na estabilidade dos taludes de mineração. Neste sentido, este trabalho objetivou analisar as possíveis influências que os filitos da formação Batatal proporcionam, atuando como barreiras hidráulicas, tanto no padrão do fluxo hídrico, como também, na estabilidade dos taludes das cavas finais das minas do Tamanduá, Pico e Capitão do Mato, situadas no Quadrilátero Ferrífero (MG). Para tanto, foram levantadas características geológicas, geotécnicas e hidrogeológicas das unidades geológicas, e realizado o modelamento matemático do padrão do fluxo e da estabilidade dos taludes globais sob diversas condições possíveis de condutividade hidráulica dos filitos. Estas análises foram realizadas através dos programas SEEP/W® e SLOPE/W®, neste caso aplicando o método de equilíbrio limite, com os procedimentos de Bishop, Janbu e Morgenstern Price. Fundamentadas nos resultados obtidos nas análises, as possíveis influências nas condições de fluxo e nos coeficientes de segurança das seções dos taludes das minas foram avaliadas e discutidas. O grande número de variáveis e incertezas dificultou o perfeito entendimento dessas influências. Mesmo com todas estas dificuldades, foi possível concluir principalmente que: a análise da condição de estabilidade acoplada com a análise de percolação se mostrou eficaz para o objetivo proposto; a utilização de curvas características de condutividade indiretamente estimadas é preferível que assumir-se recarga uniformemente distribuída por todas as unidades geológicas; as componentes verticais de fluxo são relevantes para o nível de segurança de taludes e podem condicionar rupturas locais; o emprego dos valores de permeabilidade obtidos por retro-análise (cenário 1) em modelos bidimensionais de fluxo sugere a possibilidade de ocorrer um fluxo considerável pela Formação Batatal.