NUGEO - Núcleo de Geotecnia
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Resultados da Pesquisa
Item 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 FrancoA 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.Item Caracterização geotécnica e análise dos modos de ruptura de taludes operacionais em itabirito compacto.(2014) Menezes, Danielle Aparecida; Lana, Milene SabinoO objetivo deste trabalho é analisar os parâmetros geotécnicos e a probabilidade de ocorrência dos modos de ruptura em taludes operacionais em itabirito compacto nas regiões da Mina Central, Mineração Usiminas, localizada no município de Itatiaiuçu- MG. Foi realizado o mapeamento geológico-geotécnico do maciço rochoso na escala 1:2000, o que permitiu identificar e avaliar as regiões da mina em termos de parâmetros geomecânicos importantes, como o grau de fraturamento, alteração, consistência e litologia. O índice RMR para o maciço rochoso foi obtido a partir dos dados de campo. Em pontos estratégicos da mina foram coletadas amostras para realização de ensaios laboratoriais, a fim de conhecer os parâmetros de resistência da rocha intacta e estimar os parâmetros de resistência do maciço, aplicando o critério de Hoek-Brown. Foram realizadas análises cinemáticas que tiveram como objetivo a determinação das probabilidades de ruptura em cunha, planar e tombamento de blocos nos taludes operacionais em itabirito compacto. Para estes mesmos modos de ruptura foram realizados análises cinemáticas para taludes hipotéticos, variando o azimute (em relação ao bandamento) e o ângulo de mergulho do talude, a fim de subsidiar uma análise rápida da probabilidade de ocorrência de ruptura, para cada situação identificada na mina. Com a consolidação dos resultados pôde-se verificar a alta resistência da rocha intacta; entretanto devido ao grau de fraturamento do maciço rochoso, a sua resistência calculada a partir da classificação RMR é baixa. A partir destes resultados conclui-se que os modos de ruptura dos taludes operacionais estão condicionados pelas descontinuidades, sendo assim o calculo da probabilidade de ruptura dos taludes, através das análises cinemáticas, apresentou boa representatividade das condições de campo.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 Estudo de estabilidade de taludes da Mina de Tapira - MG.(Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Reis, Renato Capucho; Gomes, Romero CésarA engenharia geotécnica tem desempenhado, em escala crescente, um papel de enorme relevância em empreendimentos civis e minerais, particularmente em termos de projetos de taludes. Com efeito, a importância crescente que a estabilidade de taludes em solos, rochas frescas e rochas muito alteradas tem atualmente deve-se às dimensões cada vez mais significativas que são impostas às escavações mineiras em lavra a céu aberto e aos grandes cortes exigidos em ferrovias e rodovias de grande tráfego. É comum ter-se em rodovias cortes com mais de uma centena e meia de metros; em lavras a céu aberto, os taludes chegam a atingir mais de 300 metros de altura. No contexto da mineração, o ângulo do talude final representa a otimização do binômio envolvendo a economia e a segurança das escavações de lavra. Assim, o estudo da estabilidade dos taludes de uma cava de mineração a céu aberto implica a determinação da geometria de escavação com acesso direto ao bem mineral de interesse e com a maior segurança possível. Esta geometria contempla a determinação dos ângulos dos taludes individuais, ângulos gerais da cava, alturas de bancadas e dimensões das bermas. A proposta desse trabalho consiste na avaliação determinística da estabilidade dos taludes da Mina de Tapira, constituídos por materiais friáveis (camadas de argilas, titânio e fosfato friável), com base em uma ampla campanha de investigação geotécnica dos materiais dos taludes, que compreendeu a coleta de amostras representativas dos mesmos e a execução de ensaios de laboratório para a caracterização dos solos locais e a determinação dos correspondentes parâmetros de resistência. Os resultados obtidos foram consistentes tanto com os dados das investigações prévias como com as observações de campo e confirmaram a adequação da metodologia de trabalho adotada nesta pesquisa.Item Caracterização litoestrutural e parametrização geomecânica das superfícies de ruptura em taludes na Mina de N4E – Carajás / PA.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Sá, Gilvan; Figueiredo, Rodrigo Peluci deA Província Mineral de Carajás foi descoberta na década de 60. Suas atividades tiveram início na década de 80 e aumentaram consideravelmente até os dias atuais sendo uma das unidades mais importantes da VALE S/A, na exploração de minério de ferro. A mina N4E foi escolhida em função de ser a principal mina da Província Mineral de Carajás e a que apresenta maior número de eventos de ruptura de taludes ao longo de suas atividades. Composta por litotipos com grau de alteração e resistência variadas, definindo maciços heterogêneos, anisotrópicos com diferentes respostas à resistência ao cisalhamento. Eventos de rupturas demonstraram um forte condicionamento geológico estrutural, principalmente nas rochas metabásicas de lapa (footwall), caracterizando rupturas planares e plano-circulares demonstrando a necessidade de um melhor entendimento do arcabouço estrutural e dos condicionantes de rupturas. Com esse foco realizou-se uma campanha de investigação geológico-geotécnica por meio de mapeamento litoestrutural e geomecânico na escala 1:2.000 e ensaios laboratoriais a fim de definir os parâmetros de resistência dos litotipos ensaiados. Foram selecionadas três áreas no talude de footwall onde ocorreram rupturas para a realização de retroanálises, ajuste e aferição dos parâmetros de resistência e métodos aplicados, nomeadas de Talude Cava Central, Talude Sudeste e Talude Sul. Os critérios de resistência ao cisalhamento empregados para as retroanálises foram: critérios de Mohr Coulomb e de Barton & Bandis, as quais auxiliaram nos ajustes dos parâmetros obtidos a partir dos ensaios de laboratório. Esses métodos demonstraram boa aplicabilidade aos estudos de casos. Os métodos utilizados para o cálculo do fator de segurança foram os métodos Spencer e GLE/ Morgenstern Price aplicados em função de seu maior rigor. O resultado final apresentou parâmetros de resistência ajustados às condições de rupturas presentes no contato basal (footwall).