DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Item Machine learning applied to the prediction of rockfall slope probability.(2022) Silveira, Larissa Regina Costa; Lana, Milene Sabino; Santos, Tatiana Barreto dosThe objective of this work is to propose a predictive model of rockfall slope probability in rock slopes using the KNearest Neighbors (KNN) method. A dataset composed by 220 rock slopes was used, whose variables are related to the presence of water, characteristics of the rock mass, degree of overhang, among others. For each slope of the dataset, rockfall probability (high, medium, or low) is known and determined by cluster analysis. The number of the nearest neighbors (k) ranged from 1 to 20. The obtained average accuracy of the tested predictive models was equal to 78.4%. The models produced satisfactory results in the prediction of the rockfall probability, since the area under the ROC curve was equal to 0.80. The best model was selected based on the k value with the highest accuracy and the highest area under the ROC curve. The selected model had a k value equal to 7.Item A new methodology for rockfall hazard assessment in rocky slopes.(2022) Silveira, Larissa Regina Costa; Lana, Milene Sabino; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Santos, Tatiana Barreto dosThis article presents an approach to rockfall hazard assessment for rocky slopes based on a previously published rockfall hazard methodology. The original method is appropriate to high alpine rocky slopes exposed to large scale deformations. It evaluates the parameters related to the geomechanical characterization of rock mass, indications of activity, external influences and event intensity. The original methodology was modified to consider different contexts, including geological, climatic and social environments. Parameters related to external influences were modified; the geometry and characteristics of the slope and the catchment area were introduced. The original methodology and the new proposal were applied to two urban slopes and one railway slope in order to test and compare the methods. The original proposal could not represent the rockfall conditions of these slopes. The new proposal was validated using two mine slopes, whose conditions of stability are known. The results of the analyses with the urban slope and the railway slope were coherent with the situation observed at the field. The validation in the mine slopes showed that this approach is applicable in several situations, being able to determine how hazardous a slope is in relation to rockfall events.Item Applicability of geomechanical classifications for estimation of strength properties in Brazilian rock masses.(2017) Santos, Tatiana Barreto dos; Lana, Milene Sabino; Santos, Allan Erlikhman Medeiros; Silveira, Larissa Regina CostaMany authors have been proposed several correlation equations between geomechanical classifications and strength parameters. However, these correlation equations have been based in rock masses with different characteristics when compared to Brazilian rock masses. This paper aims to study the applicability of the geomechanical classifications to obtain strength parameters of three Brazilian rock masses. Four classification systems have been used; the Rock Mass Rating (RMR), the Rock Mass Quality (Q), the Geological Strength Index (GSI) and the Rock Mass Index (RMi). A strong rock mass and two soft rock masses with different degrees of weathering located in the cities of Ouro Preto and Mariana, Brazil; were selected for the study. Correlation equations were used to estimate the strength properties of these rock masses. However, such correlations do not always provide compatible results with the rock mass behavior. For the calibration of the strength values obtained through the use of classification systems, stability analyses of failures in these rock masses have been done. After calibration of these parameters, the applicability of the various correlation equations found in the literature have been discussed. According to the results presented in this paper, some of these equations are not suitable for the studied rock masses.Item Avaliação do perigo de queda de blocos em taludes urbanos e ferroviários e simulação de sua trajetória.(2017) Silveira, Larissa Regina Costa; Lana, Milene Sabino; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Lana, Milene Sabino; Souza, Leonardo Andrade de; Sobreira, Frederico GarciaO crescimento desordenado da população faz com que áreas com problemas de instabilidade de encostas sejam ocupadas, sendo assim, movimentos de massa, como queda de blocos, podem causar perdas de vidas e bens materiais. Neste trabalho, foi feita uma análise de perigo de queda de blocos, utilizando três metodologias diferentes, sendo duas adaptadas com base em um método já divulgado. Em todas as metodologias foram inseridos parâmetros ligados à caracterização geotécnica dos maciços rochosos, bem como indícios de atividade do evento, impacto das influências externas, como sismos e precipitação e sua intensidade, relacionada ao volume de blocos. Além desses parâmetros, tanto a metodologia original quanto a primeira adaptação consideraram as características relacionadas com o ambiente geomecânico regional, no caso, tipo de formação, deformações em larga escala e movimentos de massa no pé do talude. A primeira adaptação modificou os parâmetro relacionados aos tipos de formação e às influências externas, considerando sismos não tectônicos e também a faixa de precipitação local na análise. A segunda adaptação manteve as mudanças relacionadas às influências externas e substituiu o ambiente geomecânico pela geometria e características do talude e da área de captação de blocos. Como estudos de casos, três taludes foram selecionados, são eles: o talude do bairro Cabanas, na cidade de Mariana; um talude em corte para a passagem da linha do Trem da Vale, em Ouro Preto e um talude no bairro Vila Aparecida, também em Ouro Preto. A metodologia original de análise de perigo classificou o talude da linha do trem como de muito baixo perigo; os demais foram classificados como de baixo perigo. As duas metodologias adaptadas classificaram o talude da linha do trem como de perigo muito baixo quando a precipitação era mínima e alto quando a precipitação era alta. Os demais taludes foram classificados como de baixo perigo na primeira adaptação. A segunda adaptação testada mostrou que dois setores do talude do bairro Cabanas e o talude da Vila Aparecida são potencialmente mais problemáticos devido à proximidade da encosta com a área habitada, fato que foi reforçado após a simulação das trajetórias prováveis dos blocos para estimar seu alcance.