Metodologia para o dimensionamento de cavas rochosas com abordagens probabilísticas e proposição de critério para determinar a largura das bermas de contenção.

Abstract

O principal objetivo dessa dissertação é apresentar uma Metodologia para o Dimensionamento de Cavas Rochosas com adoção de abordagens probabilísticas que contempla a introdução de uma nova formulação para o dimensionamento de bermas capazes de conter parcial ou totalmente os volumes de materiais advindos de rupturas em cunhas. Nessa formulação irão concentrar as principais contribuições da metodologia, uma vez que são definidas as cunhas potencialmente instáveis mais críticas e as larguras das bermas capazes de contê-las, além de possibilitar o dimensionamento do ângulo inter-rampa da Cava. Esse dimensionamento se dá por meio da definição da melhor relação entre a conjugação geomecânica/operacional da largura da berma de contenção e o ângulo de face de bancada, garantindo a estabilidade dos taludes por meio da eliminação de praticamente todas as possíveis rupturas locais. Dessa forma evita-se que blocos desprendidos atinjam o fundo da cava. Para consolidar tal metodologia, foram desenvolvidas rotinas computacionais baseadas nas principais técnicas de análises e dimensionamento de taludes rochosos, em que algoritmos específicos foram elaborados para realizar de forma analítica as análises cinemáticas, o dimensionamento das larguras das bermas de contenção e as análises de estabilidade das bancadas, sem adotar recursos gráficos e/ou simplificações geralmente usuais, privilegiando sempre a adoção de critérios mais precisos e realísticos. Novas formulações também foram propostas para os cálculos dos volumes das rupturas em cunhas (blocos tetraédricos: com e sem fendas de tração), as quais foram comparadas com os dados de entrada do Swedge (Rocscience), sendo destacadas, as principais vantagens e diferenças dentre as opções de cálculos disponíveis. Logo, a presente dissertação busca apresentar ao meio técnico e acadêmico uma metodologia que possibilita obter como resultado final o dimensionamento de cavas rochosas com redução do volume das escavações, com maior segurança e conhecimento dos principais riscos inerentes a operação, além de possibilitar a estabilidade geotécnica dos taludes após o término da vida útil da mina.