CONCLUSÕES, CONSIDERAÇÕES FINAIS E SUGESTÕES
Após todas as etapas concluídas observa-se a influência de cada análise proposta na metodologia.
Desde a primeira etapa, onde são analisados os dados e ocorrências do entorno, influenciando no entendimento do mecanismo de ruptura até as seleções e coleções de ensaios e seus respectivos resultados, que auxiliaram direta ou indiretamente na determinação dos parâmetros de ruptura.
Outro ponto forte, observado na aplicação dessa metodologia, está na oportunidade de identificação de falhas ou lacunas, apresentando algumas formas de mitigação, como a aplicação de hipóteses, ao longo da análise e desenvolvendo planos de melhoria do detalhamento dos dados para análises futuras.
Perceber e considerar as lacunas existentes tanto no modelo geomecânico, quanto nos parâmetros de ruptura, são cruciais para o desenvolvimento de hipóteses pertinentes e definir os próximos passos para obtenção de dados e melhoria das análises.
O estabelecimento de hipóteses auxilia os trabalhos operacionais, indicando os pontos críticos a serem observados e vice versa, melhorando a qualidade do modelo.
Desta forma, pode se considerar uma metodologia abrangente e completa, capaz de suportar outros estudos de caso.
metodologia aplicada demostrou eficiência no levantamento dos dados pertinentes a investigação geotécnica, sendo possível ao seu final avaliar as condições imediatas de estabilidade do talude que será aplicado na cava futura, quando estabelecer um plano de ação de melhoria dos dados, assim como identificando potenciais problemas que devem ser avaliados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Planilha A - Classificação do Maciço Rochoso (Rock Mass Rating System) de Bieniawski de 1989.
Planilha B – Guia para classificação da “Condição da Juntas”a (modificado de
Bieniawski, 1989)
Parâmetros Faixa Medida / Pontuações
Persistência <1m 1-3m 3-10m 10-20m >20m 6 4 2 1 0 Abertura Nenhuma <0.1 mm 0.1-1.0 mm 1-5 mm >5mm 6 5 4 1 0 Rugosidade Muito Rugosa Rugosa Levemente
Rugosa Lisa Muito Liso
6 5 3 1 0
Preenchimento
Preenchimento Rígido Preenchimento Macio
Nenhum <5mm >5mm <5mm >5mm 6 4 2 2 0 Alteração Não Alterado Levemente Alterado Moderadamente Alterado Muito Alterado Decomposto 6 5 3 1 0
aNota: existem algumas condições de exclusiva mutualidade. Por exemplo: se há presença de preenchimento, o
efeito da rugosidade é praticamente anulado, nesses casos utiliza-se a planilha A, diretamente.
Resistência à Compressão Puntiforme
> 10 MPa 4 – 10 MPa 2 – 4 MPa 1 – 2 Mpa
Resistência à Compressão
Uniaxial
> 250 MPa 100 – 250 MPa 50 – 100 MPa 25 – 50 MPa 5 – 25 MPa 1 – 5 MPa <1 Mpa 15 12 7 4 2 1 0 90% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50% 20 17 13 8 > 2m 0.5 – 2m 200 – 600m 60 a 200mm 20 15 10 8 Superfícies muito rugosas Não contínuas Paredes duras Sem abertura Superfícies levemente rugosas Separação < 1mm Paredes duras Superfícies levemente rugosas Separação < 1mm Paredes macias Slickensides ou Preenchimento < 5 mm de largura ou Juntas abertas 1-5 mm, contínuas 30 25 20 10 Nulo <10 < 25 25–125 ou ou ou ou 0 <0.1 0.1 – 0.2 0.2 - 0.5 ou ou ou ou 15 10 7 4 4 Completamente seco Ùmido
Parâmetros Faixas de Valores
1 R e s is tê n c ia d a R o c h a I n ta c
ta Para a faixa de valores inferior,
é preferível usar o ensaio de compressão uniaxial
Pesos
3 Espaçamento das Juntas < 60 mm
Pesos 5 2 RQD < 25% Pesos 3 5 Á g u a S u b te rr â n e a Fluxo por 10m de comprimento de túnel (L/min) > 125 ou Razão: Pressão de água na junta / tensão principal maior > 0.5 Pesos 0
Condição das Juntas
ou
Condições
Gerais Saturado Gotejando Com fluxo
Preenchimento macio > 5mm ou
Juntas abertas > 5mm, contínuas
Planilha C - Ajuste em relação com a direção da anisotropia (Bieniawski, 1989)
Orientação do Strike
e Dip das
anisotropia
Muito
Favorável Favorável Pobre Desfavorável
Muito Desfavorável Pesos Tuneis e minas subterrâneas 0 -2 -5 -10 -12 Fundações 0 -2 -7 -15 -25 Taludes 0 -5 -25 -50 -60
Planilha D - Determinação da classe do maciço pela pontuação total (Bieniawski, 1989) Determinação das classes dos maciços rochoso para a soma dos pesos
Pesos 100-81 80-61 60-41 40-20 <20
Classes I II III IV V
Descrição Maciços muito bom
Maciços bom Maciço razoável
Maciço ruim Maciço muito ruim
Planilha E - Parâmetro Jn – Índice de influência do número de famílias das descontinuidades.
Número de Famílias de Descontinuidades Jn
A. Descontinuidades esparsas ou ausentes 0,5-1
B. Uma família de descontinuidades 2
C. Uma família de descontinuidades mais descontinuidades esparsas 3
D. Duas famílias de descontinuidades 4
E. Duas famílias de descontinuidades mais descontinuidades esparsas 6
F. Três famílias de descontinuidades 9
G. Três famílias de descontinuidades mais descontinuidades esparsas 12
H. Quatro ou mais famílias de descontinuidades 15
I. Rocha extremamente fraturada (triturada) 20
Notas:
Planilha F - Parâmetro Jr – Índice de influência da rugosidade das paredes das descontinuidades.
Condição da Rugosidade das Paredes Jr
a) Paredes das descontinuidades em contato e
b) Paredes das descontinuidades em contato com deslocamentos diferenciais < 10 cm
A. Descontinuidades não persistentes; 4
B. Descontinuidades rugosas ou irregulares, onduladas; 3
C. Descontinuidades lisas e onduladas; 2
D. Descontinuidades polidas e onduladas; 1,5
E. Descontinuidades rugosas ou irregulares e planas; 1,5
F. Descontinuidades lisas e planas; 1
G. Descontinuidades polidas ou estriadas e planas; 0,5
c) Sem contato entre as paredes das descontinuidades quando cisalhadas
H. Descontinuidades preenchidas por material argiloso, suficiente para impedir o
conato entre as paredes; 1
J. Descontinuidades preenchidas por material granular; 1
Notas:
1. Acrescentar 1,0 se o espaçamento entre descontinuidades for > 3 m. 2. Jr = 0,5 no caso de descontinuidades planas e estriadas com lineação.
Planilha G - Parâmetro Ja – Índice de influência da alteração das paredes das descontinuidades.
Condições de Alteração das Paredes das Descontinuidades Ja
a) Descontinuidades com contato rocha/rocha e sem deslocamento relativo entre as paredes
A. Paredes duras, compactas, com preenchimento de materiais impermeáveis. 0,75
B. Descontinuidades sem alteração, pigmentação superficial incipiente. 1
C. Paredes levemente alteradas; partículas arenosas e rochas desintegradas não
brandas. 2
D. Paredes com partículas siltosas com pequena fração argilosa. 3
E. Paredes com películas de material mole ou de baixo ângulo de atrito, tais como caunita, micas, gesso, talco, clorita, grafita etc., com ocorrência de argilas expansiva.
4
b) Descontinuidades com contato rocha/rocha e com deslocamento relativo incipiente entre as paredes (deslocamento diferencial inferior a 10 cm)
F. Paredes com partículas arenosas, fragmentos de rocha, etc. 4
G. Paredes com preenchimento contínuo e poucos espessos (< 5 mm) de
material argiloso fortemente sobreadensado. 6
H. Paredes com preenchimento contínuo e pouco espesso (< 5 mm) de material
argiloso, variando de pouco a medianamente sobreadensado. 8
J. Descontinuidades com preenchimento argiloso expansivo, como por exemplo montmorilonita (contínuo, mas com espessura < 5 mm); o valor de Ja depende da percentagem de partículas de argila expansiva e do acesso da água, etc
8-12
c. Descontinuidades sem contato rocha/rocha e com deslocamento relativo entre as paredes
K. Zonas ou bandas com rochas desintegradas ou esmagadas e argila de
preenchimento contínuo, poucos espessa (< 5 mm) fortemente sobreadensada. 6
L. Zonas ou bandas com rochas desintegradas ou esmagadas e argila pouco
espesso (< 5 mm), variando de pouco a medianamente sobreadensada. 8
M. Zonas ou bandas com rochas desintegradas ou esmagadas e argila expansiva, como, por exemplo, montmorilonita (contínuo, mas com espessura < 5 mm); o valor de Ja depende da percentagem de partículas de argila expansiva e do acesso da água, etc
8-12 N. Zonas ou bandas de preenchimento com material arenoso ou siltoso-argiloso,
sendo pequena a fração argilosa 5
O. Zonas ou bandas contínuas e de preenchimento contínuo de material argiloso
poucos espessos (< 5 mm) de material argiloso fortemente sobreadensado. 10
P. Zonas e bandas contínuas de preenchimento contínuo de material argiloso pouco espesso (< 5 mm) de material argiloso pouco ou medianamente sobreadensado.
13 R. Zonas e bandas contínuas de preenchimento argiloso expansivo, como por exemplo, montmorilonita (contínuo, mas com espessura < 5 mm); o valor de Ja depende da percentagem de partículas de argila expansiva e do acesso da água, etc
13 – 20
Planilha H - Parâmetro Ja – Índice de influência da alteração das paredes das descontinuidades.
Fator Redutivo das Água das Descontinuidades Jw
Pressão da água aprox.
(MPA) A. Escavações secas ou caudal afluído pequeno, isto é <5 l/min
localmente 1.0 <0.1
B. Caudal médio ou pressão que ocasionalmente arraste o
preenchimento das descontinuidades 0.66 0.1 – 0.25
C. Caudal elevado ou pressão elevada em rochas competentes
sem preenchimento 0.5 0.25 – 1
D. Caudal elevado ou pressão elevada 0.3 0.25 – 1
E. Caudal excepcionalmente elevado ou pressão explosiva,
decaindo com o tempo 0.2 – 0.1 > 1
F. Caudal excepcionalmente elevado ou pressão contínua, sem
decaimento 0.1 – 0.05 > 1
Notas:
i) Os fatores nos casos C e F são estimados para condições naturais. O parâmetro Jw deverá ser aumentado caso sejam efetuadas drenagens.
Planilha I - Parâmetro SRF – Índice de influência das tensões do maciço.
Condição das Tensões do Maciço (Stress Reduction Factor - SRF)
a) Zonas de baixa resistência interceptando a escavação SRF
A – Múltiplas ocorrências contendo material argiloso ou rochas quimicamente
decompostas (qualquer profundidade) 10,0
B – Múltiplas ocorrências de zonas de cisalhamento concentradas, sem ocorrência
de argilas e com blocos individualizados e soltos (qualquer profundidade). 7,5 C - Ocorrência específica com ou sem material argiloso ou rocha quimicamente
decomposta (profundidade de escavação ≤50m) 5 D – Blocos soltos, fraturas abertas, intensamente fraturado, etc 5,0 E – Ocorrência isolada com ou sem material argiloso ou rocha quimicamente
decomposta (profundidade > 50m) 2,5
F - Zonas singulares de corte em rocha competente, sem argila (profundidade de
escavação ≤50m) 2,5
Nota: I) esses valores devem ser reduzidos entre 25 e 50% caso as zonas de fraqueza influenciam, mas não interceptam o túnel.
b) Rocha competente, problemas de tensões na rocha σc/σ1 σθ/σc SRF F – Tensões baixas, próximo da superfície, diaclases abertas >200 <0,01 2,5 G – Tensões médias, condições de tensão favoráveis 200-10 0,01-0,3 1,0 H – Tensões altas, estrutura rochosa muito fechada
(usualmente favorável para a estabilidade, pode ser desfavorável para a estabilidade das paredes)
10-5 0,3-0,4 0,5-2,0 2,5 J – Explosões moderadas de rochas maciças depois >1 hora 5-3 0,5-0,65 5-50 K – Explosões moderadas de rochas maciças em poucos
minutos 3-2 0,65-1 50-200
L - Explosões intensas de rochas maciças <2 >1 200-400
Nota:
II) Para maciços muito anisotrópicos aplicar correção de c e t de acordo com os
seguintes critérios:
a) quando 5 ≤ 1/3 ≤ 10 reduzir c para 75%;
b) quando 1/3 > 10, reduzir c para 50% ;
c) quando c = resistência a compreensão simples, 1 e 3 são as tensões principais máxima
e mínima, e = tensão tangencial máxima.
III) Quando a profundidade da coroa é inferior ao vão, deve-se aumentar o valor de SRF 2,5 a 5 vezes (ver F).
c) Rocha esmagada: deformação plástica de rochas incompetentes
sob a influência de altas pressões σθ/σc SRF
M – Pressão moderada da rocha esmagada 1-5 5-10 N – Pressão elevada da rocha esmagada >5 10-20
d) Rochas expansivas: atividade química expansiva devida à presença da água SRF
O – Pressão de expansão moderada 5-10
Planilha J – Índice de Resistência Geológica - GSI – Geological Strength Index de Hoek e Marinos, 2000.
Planilha A – Classificação do grau de resistência da rocha adaptado e incorporado pela Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas (ISRM - International Society for Rock
Mechanics, 1981).
Grau Descrição Características do Material
Resistência a Compressão Uniaxial Estimada (MPa) Ensaio Point Load (MPa) R6 Extremamente elevada
A rocha lasca depois de sucessivos golpes de martelo e ressoa quando batida
>250 >10 R5 Muito elevada
Requer muitos golpes de martelo para partir espécimes intactos de rocha
100 - 250 4 – 10 R4 Elevada Requer mais que um golpe de
martelo para fraturar um espécime. 50 - 100 2 – 4 R3 Mediana
Não é riscável ou desagregável com lâmina de aço. Um espécime pode ser fraturado com um golpe de martelo.
25 - 50 1 – 2
R2 Baixa
Desagregável com a lâmina de aço, forma endentações com golpes firmes com a ponta do martelo de geólogo.
5 - 25 ( )
R1 Muito Baixa
É possível criar buracos com golpes firmes da ponta do martelo de geólogo.
1 - 5 ( )
R0 Extremamente Baixa
É possível formar endentações com o
dedão. 0,25 - 1 ( )
Planilha B – Estimativa de alteração de rocha intacta, adaptado e incorporado pela Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas (ISRM - International Society for Rock
Mechanics, 1981).
Grau Descrição Caracterização do Material W6 Solo residual
maduro
Material totalmente transformado em solo. Estruturação da rocha matriz destruída.
W5 Rocha
completamente alterada (friável)
saprolito
Material completamente alterado para solo estruturado. Extremamente descolorido, minerais resistentes quebrados e outros
transformados em argilo-minerais. Foliação preservada. Descontinuidades não identificáveis.
W4 Rocha
intensamente alterada
Alteração mineralógica muito acentuada. Alguns materiais parcialmente decompostos em argilo-minerais. Matriz totalmente oxidada e cores esmaecidas. Descontinuidades abertas (2< e <5 mm)
e oxidadas, preenchidas por materiais alterados. Foliação realçada pelo intemperismo, desplacamentos ao longo da foliação.
W3 Rocha
moderadamente alterada
A matriz apresenta-se descolorida, com evidências de oxidação. Descontinuidades abertas (<1 mm) e oxidadas, podendo ocorrer
material mais alterado ao longo das descontinuidades. Foliação realçada pelo intemperismo.
W2 Rocha levemente alterada
Alteração mineralógica perceptível, cores esmaecidas e perda de brilho. Leve descoloração e oxidação na matriz ao longo das descontinuidades. Foliação visível e selada. Descontinuidades
fechadas e paredes ligeiramente alteradas.
W1 Rocha sã Alteração mineralógica nula a incipiente. Minerais com preservação do brilho original, cor e clivagem. Eventual descoloração nas