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Título : Estudos adicionais à caracterização geomecânica de um maciço rochoso em Ouro Preto - MG.
Autor : Komatsu, Melissa Hitomi
metadata.dc.contributor.advisor: Santos, Allan Erlikhman Medeiros
metadata.dc.contributor.referee: Santos, Tatiana Barreto dos
Lima, Hernani Mota de
Santos, Allan Erlikhman Medeiros
Palabras clave : Maciços rochosos
Classificação geomecânica
Análise cinemática
Fecha de publicación : 2023
Citación : KOMATSU, Melissa Hitomi. Estudos adicionais à caracterização geomecânica de um maciço rochoso em Ouro Preto - MG. 2023. 113 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Minas) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Resumen : Rupturas em taludes no município de Ouro Preto são favorecidas pelos seguintes aspectos: falta de planejamento urbano, terreno acidentado, litotipos e alto índice pluviométrico. Devido à complexidade do comportamento geomecânico de maciços rochosos, foram criadas metodologias empíricas, originalmente desenvolvidas para dimensionar contenções em escavações subterrâneas, com a finalidade de agrupar classes de maciços com características geomecânicas similares. Atualmente este tipo de abordagem tem sido amplamente empregada em análise de taludes rochosos. O objetivo deste trabalho é a aplicação de metodologias de classificação geomecânica com vistas à caracterização de um maciço rochoso localizado em uma linha ferroviária na cidade de Ouro Preto. Para alcançar esse objetivo, foram realizados trabalhos de campo para a obtenção dos parâmetros de resistência da rocha intacta e das descontinuidades. Nesta etapa também foram coletadas amostras de rochas para confecção de lâminas delgadas e realização de três ensaios de laboratório, sendo eles: ensaio de resistência à compressão puntiforme, ensaio de durabilidade e ensaio de porosidade. A partir da descrição de lâminas delgadas, determinou-se que a rocha é um filito, pertencente ao Grupo Sabará, unidade topo do Supergrupo Minas. A compressão uniaxial (UCS) de 25 MPa foi estimada por meio do teste de martelo de geólogo e teste do esclerômetro de Schmidt realizados in situ e, a partir da correlação entre UCS e índice de carga puntiforme obtido do ensaio de resistência a carga puntiforme (PLT). O aparelho utilizado no teste de durabilidade apresentou falha na rotação e resultou na perda mássica de 2,25% a 2,30%, incoerente com o esperado para uma rocha de moderado grau de alteração. A porosidade foi determinada a partir da aplicação de vácuo em amostras submersas, com resultado de 10,60%. Três famílias de descontinuidades foram identificadas durante o trabalho de campo e através da análise de estereogramas: a foliação, a fratura 1 e a fratura 2. As análises cinemáticas abordaram as duas fases de mergulho dos taludes T1 e T2, indicando que os modos de ruptura mais críticos são a ruptura em cunha, ruptura planar e tombamento flexural. A partir da porosidade e da análise modal da rocha, foi possível calcular o índice sísmico IQ e classificar o maciço como “Moderadamente Fissurado”. O cálculo do RQD, a partir de correlações com o parâmetro de espaçamento, resultou no valor de 68,44% e classe de maciço “Razoável”. A aplicação do RMR levou a classificação do maciço rochoso como “Regular” (classe III), enquanto o Sistema-Q classificou o maciço como “Ruim” (classe VI). O GSI obtido em campo e através de correlações com RMR e Q ficou entre 45,00 e 55,22, classificado como “Moderadamente Foliado a Foliado”. Apesar da convergência geral dos resultados utilizando diferentes métodos de classificação, salienta-se que métodos empíricos devem sempre ser utilizados de modo criterioso para evitar resultados que não retratem a real condição do maciço rochoso. Por fim, foram realizadas comparações com dados existentes na literatura, apresentando resultados correspondentes.
metadata.dc.description.abstracten: Slope failures in Ouro Preto’s city are favored by the following aspects: lack of urban planning, rough terrain, lithotypes and high rainfall. Due to the complexity of the geomechanical behavior of rock masses empirical methodologies originally developed for support design in underground excava tions were created for grouping classes of rock masses with similar geomechanical characteristics. Currently, this type of approach has been widely used in the analysis of rocky slopes. The objective of this work is the application of geomechanical classi fication methodologies for characterization of a rock mass located on a railway line in Ouro Preto ’s city . To achieve this objective, field work was carried out to obtain the intact rock and discontinuities parameters . At this stage, rock samples were also collected for making thin sections and for carrying out three laboratory tests, namely: point load test, durability test and porosity test. From the description of thin sections, it was determined that the rock is a phyllite, belonging to the Sabará Group , t op unit of the Minas Supergroup. The Uniaxial Compressi ve Strength (UCS) of 25MPa was estimated using the geologist's hammer test and the Schmidt's hammer test performed in situ and in addition through the correlation between UCS and point load index ob tained from the point load test (PLT). The device used in the durability test failed in rotation and resulted in a mass loss of 2.25% to 2.30%, inconsistent with what is expected for a rock with a moderate degree of alteration. Porosity was determined by a pplying a vacuum to submerged samples, with a result of 10.60 %. Three families of discontinuities were identified during fieldwork and through stereogram analysis: foliation, fracture 1 and fracture 2. Kinematic analyzes approaching the two faces of the sl opes T1 and T2, indicat ed that the most critical failure modes are wedge failure, planar failure and flexural toppling. From the porosity and modal analysis of the rock, it was possible to calculate the seismic IQ index and classify the rock mass as “Moder ately F issured ”. The calculation of the RQD from correlations with the spacing parameter resulted in the value of 68.44% and “Reasonable” mass class. The RMR presented a result of “Regular” (class III), while the Q System of “Poor” (class VI). The GSI obta ined in the field and through correlations with RMR and Q was between 45.00 and 55.22, classified as “Moderately Foliated to Foliated”. Despite the general convergence of results using different classification methods, it is emphasized that empirical metho ds must always be used carefully to avoid results that do not describe the rock mass real condition. Finally, comparisons were made with existing data in the literature, which showed corresponding results.
URI : http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/5895
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