[pt] Esta tese apresenta o fenômeno de ruptura por tombamento bloco-flexural, que acontece na zona NW da mina Tintaya. O objetivo do presente estudo é contribuir o conhecimento de este tipo de fenômeno de ruptura, quantificando as características do maciço rochoso com as técnicas da mecânica das rochas. O trabalho inicia-se por uma caracterização geral da zona de estudo, com especial relevo das propriedades geomecánicas das descontinuidades presentes, pelo que foram desenvolvidos mapeamentos das caras de bancada e a amostragem da rocha intacta, esta data permitiu estabelecer correlações dos parâmetros geomecânicos e fazer a análise cinemática da zona de estudo. Após de fazer a caracterização e avaliação das características das descontinuidades, foi definido o tombamento bloco-flexural, pelo jeito das descontinuidades presentes no maciço, já que este tipo de ruptura é mais complexo do que os outros tipos de tombamento, porque é uma combinação de tombamento e deslizamento dos blocos. Em vez da ruptura flexural de colunas contínuas, neste caso o tombamento é resultado de deslocamentos acumulados das juntas transversais. Com o objetivo de fazer uma análise numérica, obtou-se por um modelo contínuo- equivalente que inclui os efeitos de orientação e espaçamento das juntas é o modelo de plasticidade de Cosserat. O contínuo de Cosserat, conhecido também como contínuo micropolar acrescenta os graus de liberdade de rotação ao contínuo convencional. Pelo que foi analisado este tipo de ruptura através de uma modelagem computacional com um programa de elementos finitos feito na PUC-Rio, assim, tornar possível a modelagem computacional com a teoria do continuo de Cosserat. / [en] This thesis presents the block - flexural toppling failure phenomenon, which happens at NW zone of the Tintaya´s mine. The objective of the present study is to contribute the knowledge of this type of phenomenon of failure, quantifying the characteristics of rock mass with the techniques of the rock mechanics. The work begins for a general characterization of the zone, with special relief of the geomechanical properties of the discontinuities, which were developed the window sampling (bench face mapping) and sampling of the intact rock, this information allowed to establish correlations of the geomechanical parameters and make feasible kinematics analysis from the zone of study. After doing the rock mass characterization and evaluation of the characteristics of the discontinuities, the block - flexural toppling failure was defined, on those long column rocks crossed by numerous huge subhorizontal joints. The block-flexural type failure is a complex phenomenon compared with other types of toppling failure, because it is a combination of pure toppling and sliding. With the intention of numerical analysis, I have been proposed analyzing this rupture for a continuum - equivalent model of Cosserat, that includes the orientation and the discontinuity´s spacing. This model is known also as continuum micropolar, which adds the degrees of freedom of rotation to a conventional continuum. It was analyzed this type of failure through a computational modeling with a program of finite elements made in the PUC-Rio, so, the computational modeling possible with the theory of continuum of Cosserat.

[pt] Em um maciço rochoso, as fraturas apresentam-se de forma irregular e descontínua. A complexidade na distribuição espacial destas descontinuidades faz com que o mecanismo de ruptura por tombamento ocorra mais frequentemente por uma combinação de dois tipos de fenômenos: Tombamento de blocos e flexural. Assim, a ruptura por tombamento do tipo bloco-flexural pode ser considerada a forma mais comum presente neste tipo de mecanismo. Trabalhos utilizando o método de equilíbrio limite ou modelos físicos estudam a influência desta combinação, mas a literatura relata poucos trabalhos numéricos que possam ajudar na compreensão dos fenômenos envolvidos neste processo de ruptura. O presente trabalho procura modelar o mecanismo de ruptura por tombamento bloco-flexural através do método dos elementos discretos (DEM), utilizando o software PFC (Particle Flow Code). Em particular, procura-se avaliar as potencialidades do método para estudos deste tipo, utilizando um novo modelo de contato entre partículas e a calibração das propriedades elásticas do material sintético. Apresentam-se também detalhes da metodologia utilizada e exemplos de validação, incluindo comparações com soluções analíticas e semi-analíticas disponíveis na literatura. / [en] Joints exhibit an irregular and discontinuous behavior inside the rock mass. The spatial distribution complexity of these discontinuities causes the toppling failure occurs more often by a combination of two types of toppling phenomena: toppling of rock blocks and flexural toppling. Thus, the block-flexural toppling can be considered the most common when a toppling process is being developed in rock slopes. Analytical and physical models approach, were presented in order to study each process individually, but the literature reports few works that may help to understand the influence of the two processes together. The present work aims to represents the mechanism of block-flexural toppling through the discrete elements method (DEM) using the PFC (Particle Flow Code) software. In particular, the objective is to assess the potential of the method for studies of this type, using a new model of contact between particles and the elastic properties calibration of the synthetic material. In order to do that, the work shows the methodology details and validation examples, including comparisons with analytical and semi-analytical solutions that are available in the literature.