PPGEG - Programa de Pós-graduação em Engenharia Geotécnica

URI permanente desta comunidadehttp://www.hml.repositorio.ufop.br/handle/123456789/584

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 130

Análise comparativa de métodos para determinação da tensão de escoamento em rejeitos de mineração.
(2020) Santos, Átila Geraldo Rochido dos; Pereira, Eleonardo Lucas; Pereira, Eleonardo Lucas; Lima, Hernani Mota de; Russo, Mário Luís Cabello
As propriedades reológicas dos rejeitos são amplamente utilizadas na indústria da mineração como ferramenta de investigação, capazes de fornecer o correto detalhamento dos sistemas de bombeamento das plantas de tratamento de minérios, transporte dos rejeitos para deposição e parâmetros de entradas para software que realizam análises de rupturas hipotéticas de barragens de rejeitos. As propriedades reológicas dos rejeitos são obtidas a partir de ensaios geotécnicos de laboratório, ou seja, os ensaios de reometria. Nesse contexto, os ensaios realizados através dos Slump são usualmente utilizados pela facilidade de ser executado e promover baixo custo financeiro. Entretanto, é possível encontrar, nas pesquisas que tratam da sua utilização, questionamentos referentes aos materiais e os procedimentos de realização dos testes, como, por exemplo, os moldes com formas geométricas do tipo cilíndrica ou do tipo tronco de cone, as metodologias de cálculos utilizadas, a influência dos tempos de leituras, bem como as estruturas dos moldes. Considerando os fatores mencionados, o presente estudo objetivou avaliar, por meio de ensaios de Slump e de palheta (Vane Test), a tensão de escoamento do rejeito do minério de ferro, fazendo-se o uso de diferentes tipos de materiais e de procedimentos para realização destes ensaios. Neste estudo,foi realizada a caracterização dos rejeitos de mineração, definidas as dosagens associadas às misturas dos rejeitos e determinada a tensão de escoamento através de ensaios de Vane e de Slump. Os ensaios de Vane foram realizados com o objetivo de correlacionar os seus resultados com aqueles obtidos no teste de Slump, considerando os valores de tensão de escoamento. As análises mostraramse satisfatórias, dado que o Vane Test apresentou bons resultados validando a rotina das correlações realizadas nesta pesquisa. Apesar de pequenas variações na correlação, ao verificar suas regressões lineares, constatou-se que os resultados foram satisfatórios, no âmbito da proposta inicial desta dissertação.
Análise computacional probabilística e hipotética de uma cortina atirantada executada em uma cava de mineração.
(2018) Piazzalunga, Pedro Henrique; Assis, André Pacheco de; Assis, André Pacheco de; Pereira, Eleonardo Lucas; Maia, Karla Cristina Araújo Pimentel
Essa dissertação teve com objetivo avaliar a estabilidade de uma cortina atirantada que foi executada em uma cava de mineração, através de análises computacionais hipotéticas. Os parâmetros de resistência e deformação dos materiais que compõem o talude, foram ajustados mediante retroanálise da ruptura ocorrida no talude e resultados de ensaios triaxiais realizados em amostras de materiais retiradas de diferentes pontos do talude. Realizou-se primeiramente uma retroanálise da ruptura com o objetivo de conseguir informações para as futuras análises. Posteriormente, realizou-se a retroanálise do cálculo da cortina atirantada e da estabilidade do talude para a validação do projeto executivo da contenção; bem como às análises determinísticas de tensão deformação e de equilíbrio limite para a determinação do fator de segurança da estrutura e análises probabilísticas para avaliar o nível de confiabilidade da mesma. Os parâmentros utilizados nas análises basearam-se em relatórios de ensaios realizados com materiais similares em outros pontos da cava e no sistema de classificação de maciços rochosos de Hoek & Brown. Os programas de cálculo utilizados são baseados no método de elementos finitos e análises de tensão deformação. Apresentou-se os cálculos de estabilidade e de tensão deformação obtidos para a cortina atirantada, com suas respectivas probabilidades de falha, grau de confiabilidade e fator de segurança. Avaliou-se os resultados obtidos, onde a cortina se apresenta satisfatória com base nos parâmetros hipotéticos adotados pelo estudo. Foram apresentadas propostas para a mitigação de um possível processo erosivo nos taludes e uma proposta para futuros estudos de caso.
Análise da deformabilidade de um solo tropical do oeste do Maranhão como material de sublastro na estrada de ferro Carajás.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Delgado, Bruno Guimarães; Guimarães, Antônio Carlos Rodrigues
O projeto da superestrutura de uma ferrovia, ou pavimento ferroviário, tem sido feito, correntemente, a partir da seleção de materiais para camada de sublastro escolhidos a partir de critérios de caracterização geotécnica tradicional: valores de granulometria, plasticidade e CBR compõem as principais exigências. No entanto, baseado nos conceitos da Mecânica dos Pavimentos, hoje se reconhece que existem critérios mais adequados para nortear estas escolhas, a partir do entendimento do pavimento como um sistema em camadas sujeito a cargas repetidas. Na presente dissertação pretende-se discutir, a partir de um estudo de caso, aplicado a um trecho de expansão da Estrada de Ferro Carajás (EFC), estes novos critérios de seleção de um solo para uso como camada de sublastro. Foi selecionada uma jazida de solo fino da região oeste do estado do Maranhão estudada com o objetivo de testar suas características sob a ótica da deformabilidade, elástica e plástica. São apresentados resultados de caracterização geotécnica, classificação MCT e avaliação do comportamento mecânico do solo desta uma jazida considerada representativa dessa região de expansão da EFC. Este solo é essencialmente argiloso, com elevado índice de plasticidade, e seria descartado para o fim proposto considerando-se as normas convencionais de seleção de sublastro, em geral importadas de países de clima temperado. No entanto, em função de sua natureza de solo tropical, avaliou-se seu comportamento tensão-deformação, determinado por ensaios triaxiais de cargas repetidas para a determinação do módulo de resiliência e da deformação permanente, com variados estados de tensões, confinante e desvio. Também foi testada a hipótese da ocorrência de shakedown (ou acomodamento das deformações plásticas com o acúmulo de ciclos de carga), neste solo estudado, que foi confirmada. Os resultados obtidos indicam elevados valores de módulo de resiliência e baixos valores de deformação permanente total, considerando nos ensaios cíclicos tensões compatíveis às esperadas no campo para a camada de sublastro do pavimento ferroviário. Portanto, indica tratar-se de um material, que apesar de não atender aos critérios tradicionais, apresenta características adequadas para utilização na situação real de campo da Estrada de Ferro Carajás.
Análise da eficiência da sondagem rotopercussiva na Jazida de Ferro de Serra Sul, Serra dos Carajás – Pará.
(2014) Carvalho, Roberto Franklin de; Soares, José Agnelo; Barbosa, Maria Sílvia Carvalho; Braga, Marco Antônio da Silva
Este trabalho foi desenvolvido na jazida de minério de ferro nos alvos denominados C e D em Serra Sul, Complexo Minerador de Carajás, Estado do Pará. Esses alvos fazem parte de um estudo que a empresa Vale S.A. vem desenvolvendo em suas minas e jazidas, visando comparar e definir vantagens e desvantagens dos métodos de perfuração de sondagem rotativa testemunhada com o de sondagem rotopercussiva. Portanto, este trabalho tem como objetivo principal o estudo da operacionalidade destes métodos de perfuração com determinação da taxa de penetração, custos do projeto de sondagem geológica, além da possibilidade de utilização do uso da perfilagem geofísica, que auxilia na obtenção de contatos geológicos, densidade e diâmetro do furo. É importante conhecer algumas diferenças nestas duas metodologias perfuração e optar pelo melhor tipo de investigação geológica através da sondagem, aproveitando o melhor da eficiência de cada uma delas ou adoção de sondagem híbrida. Ressalta-se que a profundidade de investigação é um fator preponderante que diferencia esses dois métodos de sondagem geológica.
Análise da eficiência do sistema de vedação da fundação em granito de uma barragem de concreto.
(2015) Lopes, Marieli Biondo; Assis, André Pacheco de
O Brasil possui um dos maiores parques hidrelétricos do mundo, com capacidade de geração de energia comparado à posição da Arábia Saudita na extração de petróleo. Com isso é importante avançar em conceitos e técnicas, indo além das metodologias já consagradas. Este estudo aprofunda os conhecimentos sobre a eficiência de tratamentos de vedação em fundações rochosas de barragens de concreto, com o uso de cortinas de injeção com calda de cimento. Tratamentos como este permitem a redução do coeficiente de permeabilidade do maciço e a subpressão. Para atestar a real eficiência dos serviços de vedação no vertedouro da UHE Jirau, ela foi realizada através de três análises: redução do coeficiente de permeabilidade, redução da absorção de calda de cimento e redução da subpressão. Na primeira análise, observando a permeabilidade antes (furos de sondagem e furos obrigatórios de injeção) e depois (furos de verificação), concluiu-se que o maciço possui boas características mecânicas e hidráulicas (mesmo com a presença de fraturas sub-horizontais) por possuir coeficientes de permeabilidade baixos, sendo que a injeção auxiliou em uma pequena redução deste coeficiente, passando da ordem de 10-5 para 10-6 cm/s.. Na segunda análise, através do acompanhamento pari passu de consumo de calda, observando o maciço de forma geral, verificou-se que houve redução de absorção de calda de 27% e com isso a atividade de injeção foi funcional. Na terceira e última análise, verificando as leituras de piezometria, estas constataram que a subpressão não ultrapassou os limites referenciados em projetos, porém como não foi utilizado o método racional com retroanálise, não foi quantificado o quanto a cortina de injeção contribuiu para estes valores. De forma geral, adotando o critério de Cruz (2004), que prescreve que fundações com coeficientes menores que 5 x 10-4 cm/s não há necessidade de tratamento, conclui-se que as atividades de injeção na UHE Jirau poderiam ter sido anuladas ou reduzidas, reduzindo o prazo e custo destes serviços.
Análise da estabilidade da pilha de estéril do Correia - mina de Gongo Soco - para implantação da ferrovia Estrada de Ferro Vitoria Minas - EFVM.
(2009) Pereira, Wellington Luiz; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva
Este trabalho consiste na verificação das deformações e recalques gerados na Pilha do Correia, analisando também a influência das vibrações geradas pela circulação dos trens no comportamento da Pilha, produzindo um modelo geológico/geotécnico ajustado para as condições da Pilha e que sirva de ferramenta para uma análise da estabilidade, verificando as deformações e recalques gerados na Pilha. Os resultados almejados consistiram na proposta de produzir um modelo geológico/geotécnico ajustado para as condições da Pilha, embasada em campanhas de ensaios de laboratórios e de campo, possibilitando, adicionalmente, sua aplicação em outros casos de implantação. O trabalho conclui, com base nos resultados das modelagens, que a estabilidade pelo método de equilíbrio limite, apresentou um fator de segurança satisfatório, levando em conta que as simplificações adotadas neste processo, face às dificuldades de determinação de parâmetros representativos das reais condições de campo.
Análise da estabilidade e deformação de talude e túnel ferroviário em Liberdade/MG.
(2018) Ribeiro, Renato Duque; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Almeida, Rodrigo Pereira de; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Ferreira, Lucas Deleon; Napa Garcia, Gian Franco
A ampliação de um túnel, próximo ao município de Liberdade (MG), promoveu um agravamento em uma deformação pré-existente na parede lateral da estrutura. A solução adotada para continuidade do tráfego ferroviário, foi a construção de uma variante para desvio do traçado original. Houve uma escavação de 243500 m³, executada em corte no relevo, com reforço do talude em solo grampeado na região contígua ao túnel. De acordo com as investigações geotécnicas de campo e laboratório, o solo superficial, residual maduro, composto por argila arenosa, e o solo das cotas inferiores, residual jovem, é basicamente arenoso, mal graduado com silte e traços de argila. A correlação entre os valores de resistência à penetração, dos dois métodos de sondagem utilizados, SPT e DPL, indicou uma equação específica para o solo residual jovem, por meio de uma regressão linear. Através destes dados e por correlações para solos tropicais, foi possível estimar os parâmetros de resistência e deformabilidade das unidades de solo presente no entorno do túnel. A coesão obtida para solo está entre 9 e 16 kN/m² e ângulos de atrito interno em torno de 32°. A análise de estabilidade, que considerou 4 modelos conhecidos, indicou uma região localizada acima da berma da estrada com superfícies potenciais de ruptura com FS inferiores a 1,30, abaixo do exigido por norma. A aplicação do solo grampeado nos taludes entre a ferrovia e a berma da estrada promoveu um acréscimo de 20% no FS, entretanto, não houve alteração do nível de segurança nos taludes localizados acima da berma da estrada. A análise de deformação foi realizada em 5 pontos no entorno do túnel, onde foram verificadas alterações entre 3 e 33 milímetros. Estas deformações são devidas ao alívio de carga ou acomodação na nova geometria do talude. A maior variação foi medida no segundo talude acima da estrada, naquela região com FS abaixo do necessário. Tais deformações foram comparadas com o monitoramento feito por extensômetros e medição da distância entre as paredes por trena a laser, apontando diferenças de ordem centimétrica. Para todos os extensômetros, as deformações verificadas estão abaixo de 5cm.
Análise da influência das raízes de vetiver nos parâmetros de resistência dos solos com a profundidade.
(2017) Teixeira, Thiago Marques Baptista; Lima, Hernani Mota de; Lima, Hernani Mota de; Ferreira, Lucas Deleon; Pereira, Aloísio Rodrigues
A utilização de técnicas de bioengenharia na estabilização de taludes tem crescido dentre os projetos geotécnicos nos últimos anos. Taludes vegetados apresentam inúmeras vantagens no que se refere à redução de processos erosivos e aumento da estabilidade contra escorregamentos rasos além de serem menos onerosos e de fácil implantação. A espécie de planta recomendada pelo Banco Mundial para projetos de engenharia de taludes e uma das mais utilizadas é a "Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty" conhecida mundialmente como Vetiver. Buscou-se nesta dissertação compreender a influência do sistema de raízes do Vetiver nos parâmetros geotécnicos do solo, coesão (c) e ângulo de atrito (φ), bem como as alterações no Fator de Segurança de acordo com a profundidade. Foram desenvolvidos ensaios de cisalhamento direto a partir de amostras indeformadas com a presença do vetiver e também sem as raízes. Posteriormente foram simuladas condições de taludes hipotéticos nos ângulos de inclinação de 15º, 30º e 45º utilizando-se o método do talude infinito e também modelagens numéricas pelos métodos de Bishop e Janbu Simplificado. Os resultados demonstraram a efetiva influência das raízes de Vetiver no aumento da coesão aparente do solo, contribuindo para a melhoria das condições de estabilidade dos taludes.
Análise de desempenho de uma barragem de rejeito considerando interferências de detonações em uma mina a céu aberto.
(2020) Guimarães, Filipe Colen de Freitas; Ferreira, Lucas Deleon; Ferreira, Lucas Deleon; Lima, Hernani Mota de; Mendanha, Fabiano Oliveira
A metodologia aplicada para análises de estabilidade em barragens, sobretudo no que diz respeito à análises considerando eventos sísmicos, vem sendo cada dia mais aplicada no estudo de projetos de barragens de mineração, sobretudo pelo fato dos últimos acidentes ocorridos com este tipo de estrutura, os quais têm sido apontados como eventos relacionados à liquefação. Desta forma, os gatilhos de liquefação devem ser considerados de maneira mais conservadora ou mais precisa para as análises de estabilidade. É comum observar nos projetos de barragens no Brasil, a adoção de coeficientes sísmicos sugeridos em normas brasileiras e elaboração de análises de estabilidade pseudo-estáticas em softwares de geotecnia. Porém os coeficientes aplicados pelas empresas de projeto, podem estar aquém de uma determinada região; seja pelo fato de haver sismos naturais, sismos induzidos ou mesmo tráfego de equipamentos que podem causar vibrações em uma determinada estrutura, levando ao colapso. Esta dissertação tem como objetivo avaliar o desempenho de uma barragem de rejeitos perante os impactos ocasionados por detonações de rochas promovidas em uma mina à céu aberto localizada próxima à barragem. Os resultados de análises de estabilidade gerados, mostraram que o fator de segurança da barragem de rejeito em estudo foi superior aos estabelecidos pelas normas e critérios de projetos brasileiros. Além disso, os valores de aceleração de partícula registrados por sismógrafos instalados na barragem permitiram a classificação das detonações como Intensidades Instrumentais de nível VI, associadas a danos potenciais leves.
Análise de dois solos modificados com cimento para dimensionamento de pavimentos.
(2011) Oliveira, Rodrigo Fidelis Viana de; Padula, Flávio Renato de Góes
A execução de pavimentos necessita, cada vez mais, do aproveitamento dos materiais existentes ao longo da rodovia. Como nem sempre estes materiais disponíveis na natureza possuem propriedades técnicas que atendam às necessidades do pavimento, faz-se necessária busca de produtos ou mecanismos que melhorem essas características e que tornem a utilização do solo ou material tratado viável técnica, ambiental e economicamente, em relação a outros materiais de locais distantes, considerando também seu transporte. A utilização do cimento como aditivo para melhorar propriedades de solos vem, de longa data, sendo boa opção para a construção de pavimentos. O método de dimensionamento tradicional do CBR, utilizado no Brasil, tem grande dose de empirismo e nem sempre seleciona materiais adequados considerando o país tropical, pois se apóia em especificações em geral importadas de países temperados. Este estudo apresenta alternativas de ensaios e método de dimensionamento que avaliam melhor as características mecânicas e físicas do solo modificado por cimento a ser empregado em camadas de base ou sub-base. A escolha adequada dos materiais através de ensaios capazes de determinar aspectos mecânicos e físicos torna-se cada vez mais necessária, dada à escassez dos recursos naturais. Para o emprego do solo modificado por cimento, o método de dimensionamento tradicional tem como referência o ensaio de resistência à compressão simples para obter o coeficiente estrutural, um dos parâmetros necessários para definir espessuras. Nesta pesquisa, além deste ensaio, foram realizados os ensaios de dosagem de solo-cimento denominado método físico-químico e o método de ensaio para determinação do módulo de resiliência, utilizando equipamento triaxial de cargas repetidas. Com avaliações mecanísticas e ensaio de dosagem de cimento prático e amplo, fica mais fácil avaliar o comportamento do material para uso em camada de pavimento com teores diferenciados de cimento. Para demonstrar a versatilidade e viabilidade de um método mecanístico - empírico (ME) de dimensionamento e avaliação das características de materiais de pavimentação, foi feito um estudo de caso. Foram selecionados dois solos, laterita e saibro, ambos de jazidas localizadas próximas à cidade de Jaguaraçu no estado de Minas Gerais, próximo à rodovia BR-381. Mostrou-se que é possível grande economia, reduzindo em alguns centímetros a espessura do pavimento, quando se usam ensaios apropriados e o método ME.
Análise de sensibilidade do desempenho da sondagem aos parâmetros operacionais.
(2015) Costa Filho, Osvaldo Gonçalves; Soares, José Agnelo; Soares, José Agnelo; Gomes, Romero César; Braga, Marco Antônio da Silva
Nos dias atuais, com o aumento da competitividade pela busca de mercado, somado à queda no preço da commodity minério de ferro, é fundamental trabalhar com baixo custo operacional. Este trabalho, desenvolvido em um furo de sondagem testemunhada a diamante na mina de Alegria, Complexo Minerador de Mariana, Estado de Minas Gerais, teve como objetivo principal o monitoramento da operação de sondagem através do sistema EDR e o estabelecimento de procedimentos para subsidiar operadores, fiscais de sonda e geólogos na tomada de decisões, através dos parâmetros de perfuração, antes e durante a operação de sondagem. Os dados obtidos do acompanhamento deste furo foram compilados e correlacionados com as perfilagens geofísicas, descrições geológicas e geomecânicas, boletins de sondagem e fotografias das caixas de testemunhos. Os resultados mostraram que com a implantação do EDR poderemos obter ganhos em produtividade, aumento no percentual de recuperação dos testemunhos, diminuição no consumo de coroas diamantadas, diminuição no trancamento de furos, diminuição no desgaste de hastes e barriletes, controle do fluido de perfuração, implantação de boletim de sondagem eletrônico, controle de performance e gestão de equipe. Contudo, somente com execução de mais furos monitorados será possível criar um padrão operacional (furos de correlação) para a otimização do planejamento da operação de sondagem.
Análise de sistema de co-disposição dos rejeitos de minério de ferro gerados na mina serra azul – Itatiaiuçu/MG.
(2018) Mohallem, Samir Della Santina; Gomes, Romero César; Magalhães, Fábio; Gomes, Romero César; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Urashima, Denise de Carvalho
Sistemas de disposição de rejeitos desaguados são estruturas que cada vez mais estão se tornado necessárias em qualquer atividade minerária. Devido a graves acidentes que ocorrem quase todos os anos no mundo, as barragens de rejeitos estão se tornando opções de disposição secundárias, principalmente quando a atividade minerária é próxima à comunidades ou áreas de interesse ambiental. Na Mina de Serra Azul, pertencente à ArcelorMittal Brasil, optou-se por estudar um sistema denominado empilhamento drenado, onde os rejeitos são separados em duas faixas granulométricas (rejeito fino e grosso) através de hidrociclones e posteriormente depositados em lentes alternadas, garantindo a estabilidade drenagem da estrutura. O método além de seguro, possui um custo de implantação baixo, podendo ser utilizado por empresas de pequeno a grande porte. Durante as fases de projeto e operacionalização da estrutura, foram executados ensaios de laboratório e campo, que corroboraram com a estabilidade da estrutura para condições drenadas, além de fornecer informações necessárias para as análises de potencial liquefação dos rejeitos. As conclusões deste trabalho mostram que quando analisados criteriosamente os processos de beneficiamentos associados com os rejeitos gerados, podem-se criar sistemas de disposição economicamente viáveis, garantindo um maior controle da estrutura e uma maior harmonia da empresa com os stakeholders.
Análise de soluções para projeto de fundação de aterro sobre solo compressível no km 571+100 da pista norte da BR-381.
(2019) Bicalho, Anna Luiza Braga Amaral; Pereira, Eleonardo Lucas; Pereira, Eleonardo Lucas; Oliveira, Tales Moreira de; Silva, Rodolfo Gonçalves Oliveira da
A execução de aterros sobre solos moles ainda é um grande desafio na engenharia geotécnica, inclusive na engenharia rodoviária. Estes solos apresentam grandes dificuldades construtivas em função de suas características peculiares, tais como a baixa capacidade de suporte e a elevada compressibilidade. Diversas técnicas vêm sendo adotadas em fundações de aterros sobre solos moles, com o intuito de acelerar e estabilizar os recalques, e cada uma delas apresenta vantagens e desvantagens em sua utilização, a depender do caso analisado. Este trabalho consiste na apresentação de um estudo de caso da fundação de aterro sobre solo mole em um trecho da BR-381 (Fernão Dias) – Pista Norte. O local em estudo possui 120 metros de extensão, e apresenta, atualmente, afundamento na pista de rolamento devido a presença de solo compressível em seu subleito. Para solucionar o problema, foram analisados os recalques em função do tempo para cinco soluções geotécnicas. Dentre as soluções analisadas estão: a simples reconstrução do aterro (sem o uso de drenagem profunda), a remoção e substituição da camada de solo mole, atualmente em desuso na engenharia rodoviária, a utilização de sobrecarga temporária aliada à execução de drenagem profunda e a utilização somente de drenagem profunda na espessura com solo mole, ambas soluções mais usuais, e, por fim, a utilização de material leve (EPS) na reconstrução do corpo do aterro, uma solução menos comum e com algumas limitações econômicas. Para as análises computacionais foram realizadas por meio do software Geostudio 2018. Com base nos parâmetros adotados e análises efetuadas, a melhor resposta, do ponto de vista técnico e econômica foi a execução do aterro considerando o uso de drenagem profunda, sem aplicação de sobrecarga.
Análise do comportamento de telas de impacto para contenção de blocos de rocha.
(2019) Santos, Renata Pinto; Assis, André Pacheco de; Assis, André Pacheco de; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Maia, José Allan Carvalho
Quedas de bloco são fenômenos de alta velocidade e difícil previsão. Fatores de diferentes naturezas podem dar início ao processo de movimentação do bloco rochoso. Nesse contexto enquadra-se a Montanha Y, situada na cidade do Provo, estado de Utah - Estados Unidos da América, foco desse estudo. Essa montanha é palco de frequentes eventos de quedas de bloco, onde foram registrados consequências e danos associados. O presente trabalho propões uma intervenção passiva, utilizando telas de alto impacto, para a solução do problema. As intervenções passivas consistem em instalações de estruturas de convivência em taludes e encostas para interceptação de blocos através da análise de sua possível trajetória. Diferentemente das intervenções ativas, neste caso ocorre o desprendimento do bloco do maciço rochoso e o intuito é a interceptação do bloco ou o desvio de sua trajetória. Para a análise da trajetória foi utilizado o software Rocfall v5.0 (Rocscience, 2014). A partir das simulações é possível verificar que a trajetória e o alcance do bloco são influenciados por parâmetros intrínsecos ao bloco e à superfície de impacto. Portanto, o trabalho apresenta o dimensionamento do projeto de telas de impacto, a determinação do local de instalação do sistema e uma análise paramétrica dos dados relevantes que envolvem o problema com o objetivo de avaliar o comportamento da tela, bem como a influência desses parâmetros na análise.
Análise do comportamento geotécnico da barragem Forquilha III para a geometria atual e para alteamentos futuros pelo método de montante.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Dornas, Andréa Leal Loureiro; Gomes, Romero César
O objetivo principal deste trabalho é avaliar o comportamento da barragem de contenção de rejeitos de minério de ferro Forquilha III, localizada na mina de Fábrica, Ouro Preto, MG, baseando-se em dados de monitoramento periódico e estudos de estabilidade. Forquillha III está sendo implantada por etapas de alteamentopelo método de montante sobre a praia de rejeitos a partir do dique inicial. Inicialmente fizemos um amplo levantamento dos critérios e premissas adotados nas diferentes fases do projeto e da construção da barragem. Os dados existentes sobre a instrumentação instalada foram catalogados considerando suas características físicas, local de instalação e cronologia de instalação. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade deconstrução de estruturas pelo método de montante. No entanto, ressalva-se que este tipo de construção precisa se apoiar em estudos criteriosos na fase de projetos, acompanhamento e fiscalização na fase de implantação das obras assim como de um plano de monitoramento constante, baseado em uma carta de risco, elaborado de forma a atender todos os pontos específicos de operação da estrutura.
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.
Análise dos gatilhos de liquefação dinâmica e modelagem numérica da Barragem do Germano.
(2017) Castilho, Breno de Matos; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Marques, Eduardo Antônio Gomes
A liquefação é um fenômeno em que uma massa de solo perde grande porcentagem de sua resistência ao cisalhamento, quando submetida a carregamento monotônico, cíclico ou brusco, e flui de maneira similar a um líquido até que as tensões cisalhantes atuantes na massa se tornem tão baixas quanto sua resistência ao cisalhamento. Na mineração, a presença de rejeitos arenosos favorece a ocorrência desse modo de falha, especialmente em estruturas alteadas pelo método de montante. Rupturas por liquefação têm causado diversos acidentes fatais, além de enormes prejuízos financeiros e significativos impactos ambientais. No entanto, o entendimento de solicitações dinâmicas que podem desencadear rupturas por liquefação em barragens ainda é incipiente no Brasil. Esta dissertação tem como objetivo a análise de potenciais gatilhos de liquefação dinâmica, além da confecção de modelos numéricos para a realização de análises de estabilidade e de tensão-deformação pós-sismo da Barragem do Germano - barragem de mineração alteada pelo método de montante e com a presença de rejeitos arenosos. Para tanto, ensaios de granulometria, índices de vazios e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), entre outros, foram realizados com o intuito de caracterizar os rejeitos presentes na estrutura. Os resultados demonstraram a grande heterogeneidade dos rejeitos, o que torna sua análise de suscetibilidade à liquefação uma tarefa significativamente mais complexa. As acelerações advindas de potenciais gatilhos de liquefação foram mensuradas com a utilização de um acelerômetro, e a resposta da estrutura a essas solicitações foi analisada por meio de outros instrumentos, tais como radares e piezômetros. Os resultados obtidos demonstraram que as acelerações monitoradas no período de estudo foram insuficientes para causar deformações na barragem, ainda que tenham sido responsáveis por pequenas elevações na poropressão, em algumas situações. A modelagem numérica foi realizada com a utilização dos módulos SIGMA/W, SLOPE/W e QUAKE/W do sistema computacional GeoStudio 2016 (GeoSlope International Ltd.) e demonstrou fatores de segurança satisfatórios para as análises estáticas e dinâmicas da Barragem do Germano, apesar da ocorrência de liquefação em determinadas regiões no reservatório. Os estudos de tensão-deformação realizados demonstraram, ainda, que pequenas deformações ocorreriam em função do sismo aplicado.
Análise e gestão de riscos das ocupações de faixas de linhas de transmissão : estudo de caso da Vila Alta Tensão.
(2012) Lima, Adair Rogério de
A presente dissertação discute a crescente problemática do risco em nosso atual paradigma tecnológico, sua percepção e tolerabilidade, assim como a ocupação desordenada das faixas de servidão de linhas de transmissão pela sociedade. A hipótese fundamental que enfatiza uma Gestão de Riscos, metodologia da engenharia, é a que se refere à observância e aplicação de técnicas preventivas aos perigos e riscos distribuídos entre grupos sociais mais vulneráveis, geralmente pobres e minorias, acarretados pelas relações ambientais, sistemas de produção e à vida moderna, especificamente na relação da exposição a campos eletromagnéticos e riscos a saúde. Portanto, o trabalho tem o objetivo de focar um determinado cenário, tratando o percentual de pessoas que residem em áreas próximas a linhas de transmissão de energia elétrica do município de Belo Horizonte, estado de Minas Gerais, Brasil, aplicando-se o SIG – Sistema de Informação Geográfica, que facilita a análise espacial desta ocupação, bem como os demais itens correlacionados. As informações sobre as linhas de transmissão foram fornecidas pela concessionária de energia elétrica local. Dados demográficos e socioeconômicos foram obtidos do IBGE e prefeitura local. Algumas imagens, fotos e mapas foram obtidos do acervo do município, através da URBEL, além de levantamento de campo. Através desse levantamento, foi possível identificar a população potencialmente exposta aos riscos e as diversas características para o estudo. Esses corredores incluíram a população residente exposta aos riscos da Linha de Transmissão de um bairro, cuja denominação é Vila Alta Tensão. Através da análise, o estudo comprovou que a população de maior vulnerabilidade, possui baixos índices de renda, escolaridade e desconhece a gravidade dos riscos, bem como não se preocupam com o fato de conviver com este risco.
Análise estatística multivariada para correlação de variáveis sismográficas e geotécnicas em uma cavidade natural subterrânea – mina de ferro N4EN, Carajás.
(2019) Rafael, Matheus Cardoso Esposito; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Silva, José Margarida da; Barbosa, Marcelo Roberto; Figueiredo, Rodrigo Peluci de
Os estudos de espeleologia são muito recentes no Brasil, logo parte do entendimento destas estruturas ainda é desconhecido. Nas últimas décadas esta área ganhou maior interesse da comunidade científica devido à descoberta de cavidades naturais subterrâneas em litologia ferrífera, estimulado pelo aumento da demanda global por minério de ferro, que consequentemente ampliou os estudos por jazidas deste recurso. Atualmente, a legislação brasileira estabelece um raio de proteção, às cavidades, de 250 metros, em forma de poligonal convexa, dentro do qual não pode ocorrer nenhum dano ambiental irreversível. Todavia este valor foi estipulado sem uma base cientifica. Assim, gerou uma mobilização das mineradoras para uma melhor compreensão do potencial destrutivo de suas atividades. O presente trabalho utiliza dados de monitoramentos contínuos promovidos pela Vale S.A. na Mina N4EN em Carajás, para analisar as relações entre os desmontes com explosivos e seus efeitos nas cavidades naturais sob os aspectos geoestruturais (medidos por instrumentos geotécnicos) e sismográficos (medidos por sismógrafos de engenharia). Estes dados fazem parte um de projeto de lavra controlada, realizado pela empresa, no qual algumas áreas de preservação foram lavradas em prol das análises dos efeitos gerados pela atividade. Devido a quantidade expressiva de variáveis envolvidas, foi escolhido a utilização de estatística multivariada. Os métodos de Análise de Componentes Principais (ACP) e de Agrupamento (Cluster) foram adotados e os resultados demonstraram falta de padrão no comportamento da estrutura perante à solicitação dinâmica, demonstrando que as influências são baixas nas deformações do maciço, da mesma forma na estabilidade da cavidade.
Análise experimental de um aterro de rejeito arenoso compactado para fins de disposição em pilha.
(2022) Borges, Rodrigo dos Passos; Pereira, Eleonardo Lucas; Pereira, Eleonardo Lucas; Oliveira, Tales Moreira de; Duarte, Leandro Neves
As execuções de aterros experimentais embasam diretrizes técnicas para o desenvolvimento de projetos, bem como para a definição de premissas de campo. Percebe-se que o estudo bem elaborado é capaz de antever os desafios que serão encontrados durante a implantação da obra e ou estrutura. Com as recentes mudanças na legislação, associadas aos incidentes com barragens de rejeitos, uma alternativa que vem sendo estudada e recomendada é o empilhamento de rejeitos. Essa opção, no entanto, precisa ser analisada com os devidos critérios, para que problemas relacionados a instabilidades de maciços e outas variáveis sejam cada vez menores. A proposta experimental realizada neste trabalho leva em consideração uma sequência metodológica, visando a melhor configuração para a compactação, visto que as normas vigentes foram desenvolvidas para estudos envolvendo solos naturais. Considera-se para esse estudo a utilização de rejeitos arenosos que eram dispostos em uma estrutura denominada “Cava de Germano”, que possui o comportamento similar ao rejeito que será produzido no retorno das operações da Samarco Mineração. Devido ao volume expressivo e à velocidade de geração de rejeitos, esse estudo leva em consideração a utilização de equipamentos de maior porte. Observou-se inicialmente uma dificuldade para manter os rejeitos na condição de umidade ideal para os trabalhos, devido à baixa retenção de água do material. Com o uso de vários equipamentos para compactação, foi possível analisar o comportamento do rejeito juntamente com as dificuldades operacionais, pois alguns equipamentos não conseguiram trafegar sob a praça de rejeitos. Outra observação pertinente foi a condição de compactação, tanto no ramo seco como no ramo úmido, que para alguns casos, não apresentou uniformidade. Tal condição foi necessária para prever os trabalhos no período seco e no período de chuvas mais intensas. A produtividade com camadas mais espessas foi com certeza maior, porém, caso seja necessário adequar a camada a algum parâmetro, o trabalho torna-se bem mais difícil. Essa condição foi observada tanto para umidade fora do padrão como para condição de compactação na camada (excesso de compactação). Os resultados indicaram o uso de camadas com espessura de 0,75 m como a melhor configuração.