Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5961101 bytes, checksum: 1b2e71817a678efd1be8ae17541686d2 (MD5) Previous issue date: 2009-09-22 / This dissertation describes the Vazante underground mine rock mass and some important breccias geomechanics features, or bimrocks, which occur in the underground. Systematic geologic-geotechnics mappings of the main levels of the underground mine was carried out, allowing the individualization of four families of main discontinuities, besides the preserved sedimentary bedding and the foliation. The mappings were done following the geomechanics classification RMR and the Q system, supplying correlation between the methods for Vazante's lithotypes. A new campaign of uniaxial tests for the determination of intact rock strength was carried out and the RQD values for each classified area had been determined by statistics analyses. The results were discussed according to each parameter and peculiarities found in each distinct rock mass. The breccias, a rock type which is not very accessible in the geotechnical literature, had been characterized according to the volumetric block proportion (VBP) and strength to simple compression. The values of VBP had been found from the analyses obtained with the aid of the Leica Qwin software for the binarization of the digitalized images. There has also been presented the correlation between the simple compression and the percentages of the main chemical elements that constitutes the Vazante breccias, such as zinc, iron, calcium, magnesium and silicon. / Esta dissertação descreve o maciço rochoso da mina subterrânea de Vazante e algumas importantes características geomecânicas das brechas, ou bimrocks, que ocorrem em subsolo na área da mina. Realizaram-se mapeamentos geológico-geotécnicos sistemáticos dos principais níveis da mina, que permitiram a individualização de quatro famílias de descontinuidades principais, além do acamamento sedimentar preservado e a foliação. Os mapeamentos foram executados seguindo a classificação geomecânica RMR e o Sistema Q, fornecendo correlações entre esses métodos para os litotipos de Vazante. Foi realizada uma nova campanha de ensaios uniaxiais para determinação da resistência da rocha intacta e análises estatísticas para setorização do RQD. Os resultados encontrados são discutidos em função de cada parâmetro e particularidades encontradas em cada maciço rochoso. As brechas, tipo de rocha pouco descrito na literatura geotécnica, foram caracterizadas em função da proporção volumétrica de blocos (VBP) e resistência à compressão uniaxial. Os valores de VBP foram obtidos a partir de análises realizadas com o auxílio do software Leica QWin para binarização das imagens digitalizadas. São apresentadas também as correlações entre resistência à compressão simples e os teores dos principais elementos químicos constituintes das brechas de Vazante, como zinco, ferro, cálcio, magnésio e silício.

[pt] Os conglomerados são um tipo de rocha sedimentar, compostos pela mistura de blocos de rocha duros imersos em uma matriz fina branda. Os blocos no conglomerado fazem com que o estudo de suas propriedades mecânicas, através de ensaios convencionais de laboratório, seja de difícil execução. Por outro lado, os ensaios in-situ resultam mais representativos para definir as propriedades mecânicas deste tipo de materiais, mas em geral sua execução é muito demorada e representa um alto custo, o que justifica sua utilização somente em projetos de grande porte. Neste trabalho foi realizada a caracterização geotécnica de um conglomerado localizado no sul da Costa Rica, com o principal objetivo de definir, separadamente, as propriedades mecânicas dos blocos e da matriz. Os ensaios de caracterização e resistência utilizados nesta pesquisa foram realizados no laboratório de geotecnia do Instituto Costarriquense de Eletricidade e no laboratório de Interação Rocha-Fluido na PUC-Rio. Em uma segunda fase foi realizada a modelagem numérica do conglomerado através do método dos elementos finitos utilizando o programa PLAXIS 2D v2014. Da interpretação dos resultados dos ensaios numéricos foram obtidos os parâmetros de resistência e deformabilidade do conglomerado para diferentes escalas. Finalmente, os parâmetros mecânicos resultantes da modelagem numérica foram comparados com os obtidos na interpretação de ensaios de campo realizados na mesma litologia, especificamente ensaios de placa e cisalhamento direto multi-estagio, corroborando desta forma a validez da estimativa realizada. / [en] Conglomerates are a type of sedimentary rock constituted by hard rock blocks embedded in a fine soft matrix. Due to the blocks present in the conglomerate, the study of mechanical properties by conventional laboratory tests is complicated. On the other hand, in-situ tests are more representative to define the mechanical properties of this type of materials; however, conducting these tests implies a lot of time and high costs, and their use is justified only for large-scale projects. This study provides the geotechnical characterization of a conglomerate located in the southern region of Costa Rica, where a large part of the works of the El Diquís Hydroelectric Project (PHED) will be built. The first objective of this research was to define the mechanical properties of the blocks and the matrix separately by using the results of characterization and strength tests. These tests were developed at the Geotechnical Laboratory of the Costa Rican Electricity Institute and the Rock-Fluid Interaction Laboratory at PUC-Rio. At a second research stage, numerical tests were conducted on virtual conglomerate samples. The creation of the virtual samples was based on the field and laboratory works performed during the first research stage. The numerical tests using virtual samples were carried out by applying the finite element method in the PLAXIS 2D 2014 program. The interpretation of the test results allowed determining the strength and deformability parameters of the conglomerate at different scales of the samples under analysis. Finally, the mechanical parameters derived from the numerical modeling were compared with the data from the interpretation of the field tests performed as part of the geotechnical studies at the dam site of the PHED, where plate load tests and multistage direct shear tests were carried out, thus corroborating the validity of the estimation that was made.