PPGEG - Programa de Pós-graduação em Engenharia Geotécnica
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Item Estudos geotécnicos para o projeto de implantação da mina subterrânea de urânio na INB, Caetité - BA.(2017) Rocha, Lívio Alexandre; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Silva, José Margarida da; Freire, Germán Marcelo Martins VinuezaAs Indústrias Nucleares do Brasil (INB), objetivando dar continuidade ao Programa Nuclear Brasileiro, optou pela continuidade da extração do minério de urânio na Mina Cachoeira, localizada no município de Caetité, estado da Bahia, Brasil, por meio de uma mina subterrânea, pois, abaixo da cota 770 m, os estudos de viabilidade mostraram que, devido ao aumento da relação estéril/minério, é inviável a continuidade da extração do mesmo por meio da lavra a céu aberto. Sabendo disso, a INB elaborou um projeto básico de lavra para a Mina Subterrânea Cachoeira (MSB-C) e, a partir de 2009, deu inicio à escavação da rampa de acesso aos corpos mineralizados. Essa rampa avançou em subsolo aproximadamente 480 m. Entretanto, o desenvolvimento da rampa foi paralisado pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) sob a alegação de que o projeto básico de lavra dessa mina não apresentava a completeza necessária em termos da caracterização geomecânica do maciço. Consequentemente, a INB-URA permanece pleiteando as devidas autorizações e licenças perante a CNEN, as quais só poderão ser obtidas por meio da realização de novos estudos geotécnicos. Dessa forma, o objetivo do trabalho aqui apresentado é reavaliar as características geomecânicas do maciço rochoso na área de implantação da MSB-C, a partir da realização de estudos geotécnicos, contemplando as seguintes atividades: revisão dos trabalhos de geologia e geotecnia já realizados na área; descrição geotécnica dos taludes e dos testemunhos de sondagem da Mina Cachoeira; avaliação de resultados de ensaios geotécnicos de laboratório; aplicação do sistema de classificação geomecânica RMR; elaboração de seções geológico-geotécnicas e simulações computacionais das escavações de lavra. Os resultados obtidos a partir dos estudos geotécnicos realizados permitiram obter os parâmetros geomecânicos do maciço rochoso na área de implantação da MSB-C. Além disso, foi feita uma estimativa da magnitude das tensões naturais atuantes no maciço rochoso, sendo essa estimativa um importante dado de entrada para as simulações das condições geotécnicas de lavra. A partir daí, foi possível avaliar o sequenciamento de lavra, a estabilidade das galerias por meio de simulações numéricas e obter uma estimativa dos fatores de segurança associados às principais escavações e estruturas da mina projetada pela INB.Item Correlações para obtenção de parâmetros geotécnicos de argilas compressíveis com utilização do penetrômetro dinâmico leve.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Alves Filho, Carlos Eduardo Sales; Ribeiro, Saulo Gutemberg SilvaEste estudo teve como objetivo principal expandir e valorizar a aplicação do equipamento de sondagem denominado Penetrômetro Dinâmico Leve (PDL), Norma DIN 4094 (1964). O trabalho inicialmente mostra as principais correlações existentes na literatura para obtenção dos parâmetros geotécnicos baseadas em investigações de campo com cone estático CPT, cone estático com medida de poropressão CPTU, Penetrômetro Dinâmico Leve PDL e o Standard Penetration Test SPT. Os parâmetros geotécnicos avaliados foram a resistência ao cisalhamento não drenada, o ângulo de atrito, o módulo de deformabilidade. Uma série de testes de campo e de laboratório foi desenvolvida para suportar a avaliação das correlações existentes e o que de novo pudesse ser apresentado. Dois sítios foram em estudados, Heliodora e Vilma, ambos localizados no estado de Minas Gerais, Brasil. Foram realizados 21 ensaios SPT, 21 ensaios PDL, 10 ensaios triaxiais, 7 ensaios edométricos e 7 ensaios CBR. Os resultados mostraram dispersões similares àquelas observadas neste tipo de estudo. Correlações foram estabelecidas para cada uma das áreas, chegando-se a relações entre número de golpes PDL e o número de golpes SPT, resistência não drenada do ensaio triaxial e SPT, resistência não drenada Su obtida por fórmulas empíricas do PDL e SPT e também entre a resistência não drenada S u do triaxial e PDL. A maioria da quantificação dos parâmetros realizada por meio das correlações aqui desenvolvidas foi semelhante aos valores reportados na literatura geotécnica.Item Avaliação em laboratório da utilização de emulsão com óleo de xisto na imprimação de solos.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Ramalho, Roner Walisson; Motta, Laura Maria Goretti daAtualmente existe uma tendência de substituir os asfaltos diluídos na função de imprimação das bases por emulsões especialmente preparadas para este serviço de imprimação. A motivação principal deve-se ao fato de ser uma opção para se evitar impacto ambiental dos compostos orgânicos voláteis (VOCs) presentes nas diluições e também pelo alto custo dos solventes à base de petróleo usados nos asfaltos diluídos. O CM Eco Xisto é uma emulsão asfáltica formulada a base de óleo de xisto, que foi desenvolvida para substituir o asfalto diluído de petróleo CM-30, tradicionalmente utilizado no Brasil para imprimação. Neste trabalho, avalia-se o comportamento desta emulsão para o serviço de imprimação de base, no que se refere à penetração em três tipos de solos (arenoso, cascalho de quartzo argiloso e laterítico) encontrados no Estado de Minas Gerais. Utiliza-se a mesma taxa definida em laboratório de 1,0 l/m 2 , do Asfalto Diluído de Petróleo ADP (CM-30) sendo feita análise quantitativa de penetração, impermeabilização, coesão e aderência, entre a base e o revestimento. As amostras de solos foram submetidas aos ensaios de: Limites de liquidez e plasticidade, granulometria por peneiramento e sedimentação; compactação Proctor; CBR e expansão na energia intermodificada, definida pelo DER-MG. Foram produzidos corpos-de-prova compactados e imprimados com a emulsão e o Asfalto Diluído de Petróleo CM-30 que foram usados para se estabelecer esta comparação. Também foi utilizado um ensaio especial de arrancamento com equipamento DIPEA que ajudou a definir a qualidade da imprimação. As imprimações realizadas com a emulsão nos três solos apresentaram comportamento satisfatório, em relação às imprimações com o asfalto diluído de petróleo CM -30, em termos de penetração, coesão, aderência e impermeabilização, nas mesmas condições de ensaio.Item Estudo alternativo entre energias de compactação do subleito para subsidiar projetos de pavimentação.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Zica, Elizeu da Silva; Padula, Flávio Renato de GóesAs possíveis soluções através do acréscimo de suporte do solo de fundação (subleito) auxiliam no dimensionamento das camadas do pavimento e, conseqüentemente, minimizam a utilização de materiais paraconstrução.Para contribuir de forma econômica e, especialmente, evitar intervenções ambientais em obras de pavimentação, propõe-se nessa dissertação, a adoção de uma energia de compactação denominada energia do Proctor Internormal (PIN). Esta energia equivale a 1,5 vezes a energia do Proctor Normal (PN). Não é uma energia de compactação utilizada oficialmente nos meios rodoviários brasileiros, porém apresentou bons resultados quepodem contribuir para sua utilização. O Estado de Minas Gerais é bastante extenso e possui uma diversidade grande de tipos de solos. Paraa realização deste trabalho foram estudados três trechos rodoviários em três regiões distintas, objetivando coletar amostras de solos para utilização em subleito de rodovias. Essas amostras foram submetidas a ensaios de caracterização física, compactação, CBR e expansão. Foi realizado, também, uma ampla pesquisa nos arquivos do DER-MG, buscando materiais com a mesma classificação dos solos ensaiados,de forma a confrontar possíveis estudos existentes com esta energia alternativa. Os resultados, obtidos em laboratório, mostraram que nos solos de subleito, ensaiados com a utilização do Proctor Internormal (PIN), houve acréscimo da densidade máxima, aumento nos valores de CBR e diminuição da permeabilidade do solo. Para os solos de classificação TRB A-2-4, houve acréscimo de CBR de mais de 100%, indicando que esta energia, do Proctor Internormal, é adequada para utilização. Este acréscimo na capacidadede suporte, resultou em economia no dimensionamento de todos os pavimentos projetados.Item Caracterização e utilização de solos dispersivos nos aterros compactados da barragem de Sobradinho.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Cruz, Sandro Inácio Carneiro da; Gomes, Romero CésarA Barragem de Sobradinho, inserida em pleno semi-árido nordestino, propicia o abastecimento de água para consumo humano, a irrigação e o substancial aumento da descarga firme disponível aos aproveitamentos de jusante, que são UHE Itaparica, Complexo Paulo Afonso e UHE Xingó. A sua construção foi iniciada em junho de 1973 e o enchimento do reservatório deu-se em fevereiro de 1977. A primeira unidade geradora entrou em operação em setembro de 1979 e a última, em novembro de 1982. O complexo Sobradinho inclui, além da barragem propriamente dita, quatro diques de fechamento de selas topográficas do domínio do reservatório, designados como diques A, B, C e D, construídos ao longo das margens direita e esquerda do rio São Francisco. A condição geotécnica crítica e específica deste projeto é que a barragem foi implantada com materiais de fundação e de construção que exibem comportamento típico de solos dispersivos. Neste sentido, tornou-se essencial avaliar os impactos decorrentes dessas condicionantes no comportamento geotécnico da barragem. O trabalho desenvolvido nesta dissertação buscou, então, avaliar as conseqüências da utilização de solos dispersivos nas estruturas de barramento de Sobradinho. Para tal, foram reavaliados os ensaios de dispersibilidade anteriormente realizados no início da década de 70, nas áreas de empréstimo de solo e nas áreas de fundações das estruturas de solo, e correlacionados os potenciais efeitos das argilas dispersivas nos mecanismos de elevação das subpressões detectadas na região dos diques A e B, por meio dos dados da instrumentação disponível. Neste propósito, o trabalho ratificou os procedimentos e recomendações adotados em projeto, demonstrando a eficácia das soluções implementadas e o desempenho satisfatório das estruturas do Projeto Sobradinho, tanto em termos do sistema de drenagem interna quanto aos níveis piezométricos registrados pela instrumentação instalada da barragem e nos diques periféricos.Item Caracterização geotécnica de solo da região norte de Minas Gerais para aplicação em obras rodoviárias.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Medrado, Wallen Alexandre; Motta, Laura Maria Goretti daNeste trabalho serão aplicadas metodologias de classificação geotécnica tradicional e MCT e ensaios da mecânica dos pavimentos, com o objetivo de avaliar a possibilidade de utilização de um solo superficial fino da região norte de Minas Gerais em camada de base de pavimentos de rodovias de baixo volume de tráfego. A utilização de solos finos em camadas de pavimentos, em substituição aos solos granulares, justifica-se pelo aspecto econômico (redução do volume de transporte de materiais) e ambiental (redução de áreas degradadas). O trecho escolhido, para estabelecer o estudo de caso, liga a sede do município de Campo Azul à rodovia estadual MG-202 e soma 43,0 km de extensão. O projeto de engenharia para melhoramento e pavimentação do referido trecho foi contratado pelo DER/MG no âmbito do Programa de Acessibilidade aos Municípios de Baixo Índice de Desenvolvimento Humano – PROACESSO. Amostras de solo fino foram coletadas pelo autor, ao longo do traçado do referido trecho, simultaneamente à coleta realizada pela empresa contratada para os estudos de subleito do projeto. Os ensaios de Compactação Mini-MCV e Perda de Massa por Imersão foram realizados para classificar o solo e os ensaios triaxiais dinâmicos para avaliar as deformações elásticas e plásticas do material em laboratório. O solo foi enquadrado pelo sistema MCT nas classes areia não laterítica (NA) e areia não laterítica argilosa (NA’). Os ensaios de carga repetida indicam bom comportamento quanto à deformação elástica e médio quanto à deformação permanente. Um ligante hidráulico foi usado para estabilizar o solo visando estudar uma alternativa para o seu emprego. Um trecho experimental com extensão de 1,0 km foi projetado e incluído no projeto de engenharia da referida rodovia municipal. O seu acompanhamento permitirá aferir critérios e parâmetros, tal como o fator campo laboratório, adotados na metodologia de dimensionamento mecanístico-empírico aplicada nesse estudo.Item Comportamento de enrocamentos em barragens – estudo de caso da barragem de emborcação.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Divino, Paula Luciana; Ribeiro, Saulo Gutemberg SilvaEste trabalho visa avaliar o comportamento tensão-deformação da barragem de Emborcação, por meio da avaliação das possíveis condicionantes que geraram recalques a montante e na crista da barragem acima do previsto, na construção e enchimento do reservatório, assim como a persistência de recalque, em pequena escala, no tempo. Para isto, foi exposta a evolução do conceito dos enrocamentos, bem como as características geomecânicas mais importantes para o comportamento destes materiais: resistência ao cisalhamento e deformabilidade. Não menos importante, as tensões de grande magnitude atuantes nos contatos dos enrocamentos e outros fatores intervenientes no comportamento geomecânico destes materiais são discutidos. O estudo foi desenvolvido por meio de modelagem numérica com suporte do sistema computacional GeoStudio 2007, módulo Sigma. Os dados obtidos numericamente são correlacionados com os dados da instrumentação de campo, sempre que possível, uma vez que boa parte dos instrumentos de medição de recalques e deslocamentos horizontais da barragem danificou-se durante o período construtivo. A simulação numérica evidenciou que três condicionantes principais propiciaram os recalques excessivos, a saber: módulo de elasticidade dos enrocamentos compactados com espessura de 120cm com valores inferiores aos preditos na fase de projeto; elevado deslocamento do núcleo argiloso no enchimento do reservatório, proporcionada pela baixa rigidez dos materiais de jusante; efeito da submersão e possível colapso nos enrocamentos de montante. Artifícios numéricos foram implementados para avaliar numericamente o recalque no tempo em função das oscilações do reservatório, pois o sistema computacional não permite a aplicação da carga do reservatório em camadas internas. A modelagem dos recalques por enchimento, colapso e oscilação do nível do reservatório mostrou-se bastante compatível com os dados medidos na crista da barragem e no comportamento geral do maciço.Item Estudo do comportamento geomecânico de pilares esbeltos modelados em rocha dura na bacia do corpo I, Mina Nova – Crixás/GO.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Brandani, Diogo Braga; Assis, André Pacheco deNos dias de hoje o ouro tem motivado grandes investimentos. Tempos de crise são também tempos de oportunidade para o crescimento de empresas de mineração que trabalham na extração deste mineral. A demanda crescente associada à busca por investimentos seguros tem impulsionado o valor agregado desta commodity a preços recordes. Fato tal vem fomentando taxas de extração cada vez maiores e operações mais eficientes que impactam diretamente no controle dos aspectos relacionados à estabilidade do maciço rochoso. A Mina Nova está localizada no noroeste do estado de Goiás e trata-se de uma operação de lavra subterrânea pelo método de câmaras e pilares desde sua abertura em 1995. Ao longo dos últimos anos, informações adicionais permitiram um significativo aumento da reserva da mina, pela descoberta de novos corpos e pelo aumento nas dimensões dos corpos existentes. O Corpo I trata-se da principal reserva da mina e o aumento das reservas em sua porção central resultou na formação de uma região designada como bacia, onde a potência do minério varia de 6 a 20 metros. Por consistir em uma região previamente lavrada com câmaras e pilares, a recuperação da reserva implicaria na exposição de pilares esbeltos (w/h<0,5) que demandam cuidados a fim de garantir a segurança durante a operação e não comprometer a estabilidade local. O trabalho desenvolvido registra as etapas desta lavra na região da bacia do Corpo I, responsável por cerca de sessenta por cento da reserva do corpo na ocasião. Além disto, são apresentados os principais controles geotécnicos utilizados para o monitoramento do comportamento geomecânico. Em relação à lavra, técnicas diferentes das usuais foram adotadas e estudos técnicos foram desenvolvidos a fim de simular o comportamento dos pilares responsáveis pelo suporte de teto. Levantamentos em campo permitiram a definição dos parâmetros médios responsáveis pela resistência do maciço rochoso e das descontinuidades. De forma analítica, foi estudada a condição de estabilidade de 28 pilares a partir da Teoria da Área Tributária. Quando estes resultados são comparados a uma simulação numérica é possível identificar algumas das limitações do método que, entretanto, não invalidam seu uso de maneira preliminar.Item Estabilização de solos com adição de cal : um estudo a respeito da reversibilidade das reações que acontecem no solo após a adição de cal.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Azevedo, André Luis Cairo de; Fernandes, GilbertoVisando ampliar o conhecimento sobre a estabilização dos solos com adição de cal, este estudo pretende demonstrar que as reações do solo argiloso com cal podem ser reversíveis. Esta análise simula uma mistura de solo e cal sendo executada inicialmente numa usina, quando do início da obra, antes mesmo da terraplenagem concluída, armazenada durante um período de tempo determinado e posteriormente sendo executada como camada de pavimento. Para isso foram feitos moldados corpos de prova com amostras de solo adicionados a 2% de cal, e rompidos após período de cura de 1, 3, 7 e 14 dias. Durante o período de cura, algumas amostras ficaram ensacadas, simulando a cura do material estocado em depósito, após mistura, e outras foram rompidas, remoldadas, e novamente rompidas, obedecendo o período de cura citado, de forma a simular o que ocorreria com este material depositado, sendo movimentado no depósito durante o período de repouso, ou mesmo sendo reconfeccionado em pista, no caso de alguma execução defeituosa, que mereça re-execução da camada, ao invés de substituição do material componente da camada executada. Os resultados alcançados mostram que a redução da resistência dos corpos de prova são muito pequenas, até mesmo ao se comparar com amostras de solo-cimento, o que permitirá a substituição do procedimento de mistura de solos realizado hoje por uma mistura prévia dos componentes em uma usina, com controle efetivo da homogeneização da mesma, e posterior aplicação na pista, com ganhos consideráveis quanto ao tempo de execução da obra, visto que mistura pode ser feita e estocada antes do término da etapa de terraplenagem da obra. Além disso, em casos onde a execução da camada do pavimento tenha sofrido algum problema, ela poderá ser refeita, desde que o intervalo de tempo entre a execução e a re-execução não ultrapasse 3 dias.