POSGEO - Mestrado (Dissertações)

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Data final: 2009Assunto: search.filters.subject.Geotecnia

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    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 Prado
    Camadas 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.
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    Condutividade hidráulica e compatibilidade em combinações de solo tropical e bentonita para uso em barreiras.
    (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Morandini, Thiago Luiz Coelho; Leite, Adilson do Lago
    As barreiras selantes são elementos chave na proteção ambiental de sítios de disposição de resíduos. Adicionalmente, a aplicação dos solos tropicais compactados possui grande potencial para construção destas barreiras, desde que algumas propriedades sejam satisfeitas, incluindo baixa condutividade hidráulica e compatibilidade adequada com os fluidos existentes no sítio. Dentro deste contexto, a adição de bentonita nos solos tropicais pode ser uma alternativa para melhorar estas e outras propriedades técnicas. Esta dissertação consistiu um estudo laboratorial integrado na avaliação da condutividade hidráulica em misturas de um solo tropical e bentonita e da compatibilidade entre estas misturas e soluções químicas diversas. Os teores de bentonita avaliados foram de 3, 6, 9 e 12% (peso seco), além da amostra do solo tropical e bentonita puros. O programa experimental compreendeu três etapas: (1) caracterização das amostras com o propósito de verificar possíveis alterações das propriedades (geotécnicas e físico-químicas) do solo tropical quando em misturas com a bentonita; (2) avaliação da condutividade hidráulica em câmara triaxial (permeâmetro de parede flexível), sob condições de carga hidráulica constante de 50 kPa e tensões confinantes de 20, 40 e 80 kPa; e (3) avaliação da compatibilidade entre as amostras e algumas soluções químicas (HNO3 - pH 3; NaOH - pH 11; NaCl - 5g/l; e álcool etílico), por meio da determinação dos limites de Atterberg modificados e expansão livre da bentonita. Os resultados da caracterização revelaram importantes alterações nas propriedades índices do solo tropical, destacando acréscimos na plasticidade, CTC e expansão livre devido à adição de bentonita. A condutividade hidráulica, por sua vez, revelou significativo decréscimo com o aumento do teor de bentonita e da tensão confinante. Já os resultados de compatibilidade mostraram um decréscimo da plasticidade das amostras quando submetidas às soluções químicas, mais relevantes para a solução salina, porém não desprezíveis para as soluções ácida, básica e orgânica. A perda da plasticidade mostrou-se maior nas amostras com maior percentual de bentonita, provavelmente como resultado da contração da dupla camada iônica. Por fim, os resultados gerais recomendam o uso da adição de bentonita a solos tropicais para fins de sistemas de selagem em sítios de disposição de resíduos, desde que sejam ponderados os critérios geotécnicos (resistência e permeabilidade) e os critérios de compatibilidade entre o solo e o contaminante retido.