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Resistência de maciços rochosos estruturalmente complexos de mineração submetidos a carregamentos dinâmicos / Strength of complex mining rock masses submitted to dynamics loads / Resistencia de macizos rocosos estructuralmente complejos sometidos a cargas dinámicas em minería

Tejada Cervantes, Luis Martin 15 December 2011 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-06-08T13:46:03Z No. of bitstreams: 1 2011_LuisMartinTejadaCervantes.pdf: 17030801 bytes, checksum: e58815db053c4dfb12e30b458d1d0ec1 (MD5) / Rejected by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br), reason: Alaíde, você tem que arrumar o título, colocar só a primeira palavra e nomes próprios em maiúsculo. Arrumar também o resumen, ele tá desformatado. on 2012-07-09T20:38:44Z (GMT) / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-08-31T12:45:53Z No. of bitstreams: 1 2011_LuisMartinTejadaCervantes.pdf: 17030801 bytes, checksum: e58815db053c4dfb12e30b458d1d0ec1 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-09-03T15:06:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LuisMartinTejadaCervantes.pdf: 17030801 bytes, checksum: e58815db053c4dfb12e30b458d1d0ec1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-03T15:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LuisMartinTejadaCervantes.pdf: 17030801 bytes, checksum: e58815db053c4dfb12e30b458d1d0ec1 (MD5) / Esta tese de doutorado foi desenvolvida numa fase de construção de taludes altos numa cava a céu aberto de mineração e trata da estimativa de parâmetros de resistência e deformabilidade do maciço rochoso antes e após da escavação a fogo (carregamentos dinâmicos) numa parede rochosa geológica e estruturalmente complexa na mineração de cobre Tintaya para assim avaliar a provável redução de parâmetros num determinado volume dentro do maciço rochoso com perturbação induzida pelo rápido avance de remoção de material, através duma metodologia onde se combina a classificação geomecânica do RMR e o GSI com a união de outras que têm diferentes objetivos como os modelos de vibrações e a conciliação geotécnica. A mineração de escarnito de cobre Tintaya, com produção diária de 300 000 t, se encontra localizada nos Andes Peruanos meridionais e foi utilizada como caso em estudo. Foi selecionada uma das paredes rochosas localizadas numa das diferentes cavas, estudando o maciço norte dividindo este em duas (2) seções com diferentes orientações em quanto à construção, definindo estes como: (i) Talude Tintaya; e (ii) Talude Chabuca. Esta pesquisa foi dividida em três (3) estágios: (i) caracterização geomecânica e ensaios de campo; (ii) ensaios de laboratório em corpos de prova provenientes de sondagens rotativos; e (iii) de análises. Nos taludes selecionados foi cumprido um programa de mapeamento geomecânico mediante as propostas de Bieniawski (1989) e Marinos & Hoek (2000), através de 527 janelas de amostragem, distribuído em bancadas definindo três (3) condições de análise: (i) inicial: antes da detonação; (ii) imediatamente depois da escavação mecânica; e (iii) final: terminado o processo, isto complementado com ensaios de laboratório, assim observando as possíveis mudanças dos parâmetros geomecânicos. Durante a detonação, foram feitos ensaios geofísicos do tipo sísmicos para a determinação da onda P segundo a proposta de Scherpenisse et al. (1997). Para a observação do detalhe das zonas estruturais onde existiu dano ao maciço rochoso foi utilizada a proposta de conciliação de Williams et al. (2009). Definindo-se pelo GSI se propor uma equação para a quantificação do DTINTAYA e se conseguiu a estimativa dos parâmetros de resistência do maciço rochoso, nas diferentes etapas de construção, mediante os critérios de ruptura de Hoek & Brown e de Mohr-Coulomb; os de deformabilidade se acharam com diferentes propostas destacando-se a de Barton (2007). Foram realizadas análises preliminares de estabilidade de taludes onde se verificou a baixa variação do fator de segurança e o incremento de deslocamentos antes/depois das detonações. Para a estimativa da resistência em Tintaya se propuseram duas ferramentas modificadas. Os resultados mostram que o dano ou a perturbação induzida atingem valores de D>1, pelo processo de escavação a fogo ocorrendo isto nos primeiros 25m dentro do maciço rochoso paralelo à face do talude segundo o plano a fogo descrito, se evidenciou principalmente a perda gradual da coesão do maciço rochoso, e um menor grau no ângulo de atrito e no módulo de deformabilidade, nesta zona de influência. O PPV registrado nas detonações atingiram até 600mm/s ocasionando a criação de novas fraturas na face do talude construído no maciço rochoso (GSI=34-54) que apresenta 7 sistemas de juntas com uma Vp medida entre 2.65km/s- 2.88km/s. Foram introduzidos na estimativa do GSI o volume do bloco rochoso (Vb) e o fator geométrico da descontinuidade – espaçamento e apertura das juntas - (Jc), além da inclusão de parâmetros (D e Erm) na proposta de Williams et al. (2009) onde achou-se Fc=0.58-0.62. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This doctoral thesis was developed in a mining pushback to construction large scale slopes in a high open pit and consists in the estimation of strength and deformability parameters of rock masses before and after mining blasting procedure (dynamics loads) in a rock wall with complex structural and geological aspects in Tintaya copper mine, then assess the reduction for this parameters within a rock mass with a significance disturbance due to heavy production blasting and stress relief from overburden removal. A methodology for this study combines geomechanical classifications with others methods with different objectives, for example, the vibration models and the geotechnical project conciliation. The Tintaya skarn copper deposit (case study), with daily production of 300 000 t, is located in the southern Peruvian Andes. Was selected one of rock walls with two (2) different orientation sections, define these as: (i) Tintaya Slope, and (ii) Chabuca Slope. This research was divided into three (3) stages: (i) geomechanical characterization and field tests, (ii) laboratory tests on drilling specimens, and (iii) analysis of results. Geomechanical mapping program (Bieniawski, 1989 and Marinos & Hoek, 2000) includes 527 sampling windows, the characterization was define in three (3) conditions accordance stages of benches: (i) initial: before blasting, (ii) immediately after the mechanical excavation, and (iii) final of material removal. The research is complemented with laboratory tests with purpose to evaluate the changes in geotechnical parameters in the intact rock. During blasting are made a geophysical seismic tests to determine the P wave (Scherpenisse et al., 1997). For damage evaluation in benches faces where probably blasting disturbance occurs was used a geotechnical project conciliation (Williams et al., 2009). Is define the equation for a quantification of disturbance factor DTINTAYA for the estimation strength parameters of rock mass but in various stages of construction using Hoek & Brown and Mohr-Coulomb failure criteria. The deformability moduli rock mass was found with different methods but have an emphasis in Barton (2007) proposal. A preliminary slope stability analysis indicated the FS don’t have important variation with increase of displacements. For estimation the Tintaya rock mass strength, is proposed in this study, two modified tools. The results show, the blasting mining induces a disturbance factor with D>1 within 25m into the rock mass. The geotechnical parameters were reduce in different degrees produced by heavy production, the cohesion is a more deflagrated, the friction angle and deformability modulus were reduce but in a minor degree. The PPV registered in blasting reached up to 600mm/s resulting the creation of new fractures in the face of the rock benches (GSI = 34-54), the Vp values between 2.65km/s-2.88km/s were obtained. Were introduced in the estimation of the GSI block of rock volume (Vb) and the geometric factor of discontinuity – based in the spacing and opening of joints - (Jc), and the addition geomechanical parameters (D and Erm) in the Williams et al. (2009) proposal. ________________________________________________________________________________________________ RESUMEN / Esta tesis doctoral fue desarrollada en una fase de construcción de taludes altos en un tajo abierto de minería y trata de la estimación de parámetros de resistencia y deformación del macizo rocoso antes e después de la voladura y el posterior minado (cargas dinámicas) en una pared rocosa geológica e estructuralmente compleja de la mina de cobre Tintaya, para así evaluar la probable reducción de parámetros en un determinado volumen dentro del macizo rocoso perturbado, el cual fue inducido por el rápido avance de remoción de material, a través de una metodología donde se combina la clasificación geomecánica del RMR y del GSI con la unión de otros métodos que tienen diferentes objetivos como son los modelos de vibraciones y la conciliación geotécnica topográfica de diseño. La mina de skarn de cobre Tintaya, con una producción de 300 000 t/día, se encuentra localizada en los Andes Peruanos meridionales y fue utilizada como caso estudio. Fue seleccionada una pared rocosa, estudiando el macizo norte y dividiendo este en dos (2) secciones con diferentes orientaciones en cuanto a la construcción, definiendo así: (i) el Talud Tintaya; y (ii) el Talud Chabuca. Esta investigación fue dividida en tres (3) etapas: (i) caracterización geomecánica y ensayos de campo; (ii) ensayos de laboratorio en testigos provenientes de perforaciones rotativas; y (iii) de análisis. En los taludes seleccionados fue cumplido un programa de mapeo geomecánico detallado mediante las propuestas de Bieniawski (1989) y de Marinos & Hoek (2000), a través de 527 ventanas de muestreo, distribuidas en bancos definiendo tres (3) condiciones de análisis: (i) inicial: antes de la voladura; (ii) inmediatamente después de la excavación mecánica; y (iii) final: terminado o proceso, esto complementado con ensayos de laboratorio, así se fue observando los posibles cambios de los parámetros geomecánicos. Durante la voladura, fueron realizados ensayos geofísicos del tipo sísmico para a determinación de la onda P (Scherpenisse et al., 1997). Para a observación del detalle de las zonas estructurales donde existió daño al macizo rocoso fue utilizada la propuesta de conciliación de Williams et al. (2009). Definiéndose por el GSI una ecuación para la cuantificación del DTINTAYA y se consiguió estimar los parámetros de resistencia do macizo rocoso, en las diferentes etapas de construcción, esto mediante los criterios de rotura de Hoek & Brown y de Mohr-Coulomb; los de deformación se hallaron con diferentes propuestas destacando la de Barton (2007). Fueron realizados análisis preliminares de estabilidad de taludes donde se verificó la baja variación del factor de seguridad y el incremento de los desplazamientos antes/después de voladura. Para la estimación de la resistencia en Tintaya se propusieron dos herramientas modificadas. Los resultados muestran que el daño o la perturbación inducida alcanzan valores de D>1, por el proceso de minado ocurriendo esto en los primeros 25 m dentro del macizo rocoso paralelo a la cara del talud según la malla de voladura descrita, se evidencia principalmente la pérdida gradual de la cohesión del macizo rocoso, y en un menor grado en el ángulo de fricción y del módulo de deformación, en esta zona de influencia. La PPV registrada en la voladura alcanzó 600 mm/s ocasionando la creación de nuevas fracturas en la cara del talud construido en el macizo rocoso (GSI=34-54) que cuenta con 7 sistemas de juntas con una Vp de 2.65km/s- 2.88km/s. Así, fue introducido en el GSI el volumen del bloque rocoso (Vb) y el factor geométrico de la discontinuidad – S e a - (Jc), además de inclusión de D y Erm en la propuesta de Williams et al. (2009) donde Fc=0.58-0.62.
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Caracterização da distribuição de tensões e deslocamentos em túneis duplos rasos

Palma Filho, Eloi Angelo January 2006 (has links)
O estudo de tensões e deformações decorrentes da abertura de uma escavação subterrânea pode atualmente ser desenvolvido com maior precisão e rapidez que há poucos anos atrás, graças às modernas ferramentas computacionais. Essas ferramentas que possibilitam análises numéricas em duas ou três dimensões e em quaisquer geometrias de escavação precisam, porém, de dados precisos para a alimentação do sistema. A partir de uma série de medidas de deformação das paredes das escavações, onde foi calibrado um sistema alternativo de medição de deslocamentos; de ensaios laboratoriais para a caracterização mecânica da rocha; e da classificação geomecânica da obra, foi possível nesta dissertação calcular por meio de retro-análise as tensões horizontais atuantes no maciço, e a relação entre a tensão horizontal e a tensão vertical, conhecida por K0. Utilizando o software Plaxis® Tunnel 3D, que emprega o Método do Elementos Finitos, e com dados geomecânicos parametrizados, foi possível calcular as tensões atuantes no sistema de sustentação para a primeira fase de escavação (meia seção), e as tensões atuantes e os deslocamentos para a configuração final da escavação (seção plena escavada). Além disto, foi possível calcular o Fator de Segurança global da estrutura, para cada fase de escavação, que se mostraram satisfatórios. / Thanks to modern computational tools, the study of stress and strains caused by an underground excavation can currently be modeled with better precision and much faster than a few years ago. However, the tools which allow numerical analysis in two or three dimensions for any geometry of excavation need data for input into the system. In the Reversão tunnel project, the contractor used a standard instrument system from IPT (which was difficult to use), for the measurement of a series of displacements of the walls of the tunnels. An alternative system for the measurement of displacement was developed by LPM to measure the closure of the tunnels. This was done in conjunction with the mechanical characterization of the rock and the geomechanical classification of the tunnel workmanship. Using these three parameters, it was possible in this study to calculate the stress in the rock mass, by means of backward-analysis, and the ratio between the horizontal stress and the vertical stress, known as K0. This was accomplished using finite element software. In addition, with parameterized geomechanical data, it was possible to calculate the stresses acting on the support system for the first phase of excavation (half section), and the stress and displacements for the final excavation configuration (full excavation). Moreover, it was possible to calculate the Factor of Safety – FOS – of the structure, for each phase of excavation.
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Correlações entre classificações geomecânicas ajustadas, estudo de caso em maciços rochosos do Quadrilátero Ferrífero - Minas Gerais, Brasil / Correlations between adjusted geomechanical stations, for rock mass of the Iron Quadrangle of Minas Gerais, Brazil

Campos, Campos 19 February 2018 (has links)
Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-09-20T12:54:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7106505 bytes, checksum: 6e7bbac6d547dbebd1255bcf80191bcc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-20T12:54:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7106505 bytes, checksum: 6e7bbac6d547dbebd1255bcf80191bcc (MD5) Previous issue date: 2018-02-19 / O conhecimento das caracterizações e classificações geomecânicas dos maciços rochosos são de grande interesse e importância para o projeto de obras civis e mineração,já que a estabilidade de taludes e escavações subterrâneas está diretamente relacionada as propriedades geomecânicas dos maciços. As classificações geomecânicas surgiram com o intuito de ajudar a prever o comportamento dos maciços rochosos susceptíveis ã solicitações de obras de engenharia ou mineração, na fase de projeto. Algumas das principais classificações atualmente utilizadas são o RMR (Rock Mass Rating), proposta por Bieniawski (1989), o índice de qualidade Q (Tunelling Quality Index), de Barton et al. (1974) e o GSI (Geological Strength Index), proposta por Hoek (1994). Em 201 1, Bieniawski apresentou uma explicação sobre a forma exata de como usar os pesos adotados pelo seu método, uma vez que os usuários do RMR tiveram, na opinião do autor, um entendimento errôneo na hora de atribuir esses valores, já que os pesos adotados não eram mínimos, como estavam sendo utilizados, e sim valores médios. Nesse contexto, Celada et al. (2014) realizaram atualizações e melhorias no RMR89. Em sua nova versão, além de acrescentar um parâmetro referente a alterabilidade dos maciços, foram unificados e substituídos os parâmetros RQD e espaçamento das descontinuidades, pelo número de descontinuidades por metro. Devido ã grande dificuldade encontrada por alguns profissionais em classificar maciços rochosos altamente intemperizados usando o RMR89, Santos et al. (2012) propuseram uma correção dos pesos ao considerar o grau de intemperismo no RMR89. Também com dificuldades em classificar os maciços rochosos do Quadrilátero Ferrífero pela classificação RMR89, a mineradora Vale (2008) atribuiu alguns ajustes no RMR89. Neste contexto, o presente trabalho verificou, para os maciços rochosos do Quadrilátero de Ferrífero, Brasil, a eficacia dos ajustes utilizados na classificação RMR89, propostas por Santos et al. (2012), Bieniawski (2011) e Vale (2008). Além disso, na tentativa de estimar os valores de GSI, através da classificação RMR89,entre os valores de GSI e os valores ajustados de RMR . Como Hoek et al. (2013)possibilitaram a quantificação do GSI por meio de parâmetros encontrados na classificação RMR, o presente trabalho também verificou os resultados encontrados para os métodos quantitativo e qualitativo nos maciços rochosos de itabiritos de diferentes consistências da mina Sapecado. Apesar da explicação dada por Bieniawski (2011), a classificação RMR89 apresentou certa dificuldade em classificar os maciços rochosos do Quadrilátero Ferrífero, sendo, por isso, recomendado a utilização de outros ajustes para encontrar resultados mais fidedignos, como as apresentadas por Santos et al. (2012) e Vale (2008. As correlações de GSI com os RMR ajustados apresentaram resultados satisfatórios, podendo auxiliar em tomada de decisão em trabalhos que envolvam classificações geomecânicas em minas commaciços rochosos compostos por litotipos e graus de intemperismo semelhantes. Apesar das formas qualitativas e quantitativas de encontrar valores de GSI terem sido agrupadas regiõessemelhantes, o GSI apresentou dificuldades em aplicar as quantificações nos maciços rochosos de baixa qualidade. / The knowledge of the geomechanical characterizations and geomechanical classifications of the rock masses are of great interest and importance for the design of civil and mining works on rocks, as slope and underground excavations stability are directly related to the mechanical properties of each rock mass class. Geomechanical classifications have been developed to help predict the behavior of rock masses susceptible to requests for engineering works during the design phase. Some of the most common geomechanical rock mass classifications currently used are the RMR (Rock Mass Rating) proposed by Bieniawski (1989), the Tuning Quality Index (Q) by Barton et al. (1974) and the GSI (Geological Strength Index) proposed by Hoek (1994). On 2011, Bieniawski presented a new study in which the author points that an erroneous understand by some of the RMR user related to weights adopted for some parameters, as the proposed values were average values and not minimum values by the method. On this context, Celada et al. (2014) made updates and improvements on RMR89. ln its new version, besides adding a parameter referring to the alterability of the masses, the parameters RQD and the spacing of the discontinuities were unified and replaced by the number of discontinuities per meter Due to the great difficult found by some professionals to classify highly weathered rock masses by using the RM R89, Santos et al. (2012) have proposed a correction of these weights by considering weathering degree on RMR89. Additionally, Vale mining company (2008) have also attributed some a adjusts on RMR89 throughout a method already under development and testing. On this context, the present work has the aim of verifying, for rock masses from Inron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil, the effectiveness of the proposed adjusts on RMR89 proposed by Santos et al. (2012), by Bieniawski (2011) and by Vale (2008.In addition, in an attempt to estimate the GSI values, through the classification RM R89, Hoek presented a correlation between the classifications as GSI : RMR89 - 5. However, since this correlation was estimated only for the RMR89, the formula should not be used for any other RMR version. Therefore, in order to find GSI values for the different proposed adjustments, correlations were made between the GSI values and the adjusted RMR values. As Hoek et al. (2013) made possible the quantification of the GSI by means of parameters found in the RMR classification, the present work also verified the results found for both quantitative and qualitative rocks proposed by hoek et al. (1994, 2013)for itabirites rock masses of different coherence of the Sapecado mine. Despite the explanation given by Bieniawski (2011), an RMR classification presented some difficulty in classifying the rocks masses of the Iron Quadrangle, and it is therefore recommended to use adjustments to find more reliable results. As correlations of GSI with the adjusted RMR presented satisfactory results, it can help in decision making in works that involve the geomechanical ranking in mines with rocky masses composed of lithotypes and degrees of weathering. The GSI it was difficult to find good correlations for low quality rock masses.
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Estudo geoestrutural do maciço de Granito Vermelho Frevo Sertânia-PE

MENDES, Vanildo Almeida 31 January 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3352_1.pdf: 5661337 bytes, checksum: f5a348202627ccf4cc7fe4e31abc02dc (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A finalidade deste trabalho é desenvolver uma metodologia aplicada à prospecção e pesquisa geológica de rochas ornamentais em maciço rochoso. Para tanto visa fornecer ao responsável técnico pelas futuras operações de lavra o conhecimento das características petrográficas e físico-mecânicas da rocha a ser explotada e o regime de tensões a que está submetida, para que o mesmo possa definir a melhor sistemática tecnológica no plano de aproveitamento econômico a ser adotado. Este Trabalho versa também sobre a importância do estudo regional na detecção de jazimentos de rochas ornamentais. O estudo regional foi realizado em uma área de 3.000 km2, situada na folha Sertânia, limitada pelas coordenadas geográficas: 37º a 37º 30 de longitude Oeste e 08º a 08º 30 de latitude Sul. A pesquisa de detalhe compreendeu uma área de 5 ha, localizada em terras do Sítio Jaú, município de Sertânia - PE. Na área de estudo afloram paragnaisses a biotita intensamente dobrados e migmatizados, com neossoma de cor róseo-avermelhado e paleossoma máfico rico em biotita e quartzo. Durante o transcorrer dos trabalhos de campo foi realizado o mapeamento geológico e estrutural de detalhe, incluindo a análise das deformações plicativas (1). Em paralelo, fez-se o levantamento do sistema de fraturamento, dos veios e o tratamento dos mesmos através dos métodos de projeção estereográfica (rede de Schmidt), culminando com a elaboração dos blocos de partição. A aplicação de tal sistemática de trabalho teve por finalidade definir o sistema de tensões atuantes sobre o maciço e a melhor forma de realizar a lavra sem provocar o aparecimento de fraturas de alívio na rocha. O afloramento estudado, constitui um maciço aberto nos anos 90 pela FUSTE LTDA visando a pesquisa e explotação de blocos canteirados (2) do Granito Vermelho Frevo, cujas dimensões correspondem a cerca de 220 m de comprimento, por 200 m de largura e uma altura média de 10 m. Posteriormente os trabalhos foram continuados pela MC LOPES, a qual recentemente enviou cerca de 15 m3 de material para a China para testes de mercado. Em termos estruturais, a rocha encontra-se intensamente deformada, afetada por 03 (três) fases de deformação, onde nota-se a presença de dobras isoclinais da fase F1 e a sua foliação (S1//S0), afetada por dobramentos inclinados a recumbentes da fase F2. Apresenta plano axial sub-horizontal, eixos coaxiais aos dobramentos anteriores e dispostos na direção 310o Az, com caimento entre 15º a 25º. A fase F3 constitui dobramentos abertos de plano axial sub-vertical, que afetou as foliações S1//S0 e S2, além dos dobramentos das fases anteriores e dispõe-se na direção NW. Tais deformações foram geradas em um regime tangencial, o qual foi progressivamente afetado por um regime de transcorrência, que atuou sobre os dobramentos pretéritos tendo inclusive crenulado a foliação S1//S2. A análise do fraturamento mostrou que as fraturas de cisalhamento situam-se nas direções 50º Az e 350º Az, com S1//S0 dispostas nas direções 300º Az a 320º Az, e as fraturas de tensão orientadas nos intervalos de 20º Az a 30º Az e 300º Az a 320º a Az. A apreciação do elipsóide de compressão mostra o σ1 na direção 30º Az, o que explica as direções das fraturas de cisalhamento, das tensões e das foliações. Com base no exposto pode-se concluir que a melhor orientação de corte, para o desenvolvimento dos trabalhos de abertura da pedreira, de modo a provocar o alivio das tensões e evitar o aparecimento de fraturas durante os serviços de lavra, é a direção SE-NW
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Abrasividade pendular e a resistência mecânica das rochas. / Gouging abrasion and mechanical strength.

Ribeiro, Vilmondes 07 July 2010 (has links)
A interação entre rocha e metal, na forma de operações como perfuração, escavação e cominuição, dá origem a dois efeitos: um desejado, desagregação da rocha e outro indesejado, desgaste do metal. Como o desgaste, dramaticamente, influencia o desempenho dos equipamentos, é fundamental para estabelecer uma base para equações de predição de taxas de desgaste potencial. Neste contexto, Golovanevskiy e Bearman (2008), propuseram mais um método para avaliação da abrasividade. Este método, ensaio de abrasão por impacto deslizante (Gouging Abrasion Test), é realizado em condições de alta tensão/alto impacto de desgaste e é caracterizado pela maior taxa de remoção de material de todos os modos de desgaste e, portanto, representa o modo mais severo de desgaste abrasivo.O método consiste, basicamente, de uma ponteira cilíndrica com uma ponta cônica de 90º. Esta ponteira, em trajetória pendular, atinge uma amostra de rocha com energia de impacto de aproximadamente 300 joules e velocidade da ordem de 5,2 m/s. Semelhante à metodologia de cálculo de abrasividade Cerchar (CAI), o Gouging Abrasion Index (Gi) é calculado como sendo a média do diâmetro da ponta cônica, após desgaste, em milímetros e multiplicado por 10. Este trabalho verificou a adequabilidade do Gouging Abrasion Test, para um pequeno número de amostras de rocha que representam, qualitativamente, os principais tipos de rocha encontrados no Brasil e a sua correlação com outros ensaios consagrados como resistência à compressão, desgaste Amsler e dureza Knoop. Está análise mostrou alta correlação entre Gi e dureza knoop (R² = 0,94), baixa correlação com desgaste Amsler (R² = 0,41) e nenhuma correlação com resistência à compressão uniaxial. / The rock-metal interaction, like occurs in operations as drilling, excavation and crushing, generates two effects: the desired rock degradation and the undesirable metal wear. As the wear dramatically influences the process performance of the equipment, it is critical to establish a basis for predictive equations to estimate potential wear rates. Following this context, in 2008 Golovanevskiy and Bearman proposed a method for abrasiveness evaluation. The method, Gouging Abrasion Test, employs high-stress load gouging/sliding impact wear and is characterized by the highest material removing rate than all wear modes, therefore representing the most severe type of abrasive wear. The method consists, in a few words, of a steel wear tool with a 90o sharp conical tip. This tip attacks a rock sample in a swinging trajectory with a impact energy of more than 300 joules and a speed around 5,2 m/s. Like the Cerchar Abrasivity Index (CAI) calculation, the Gouging Abrasion Index (Gi) is determined as 10 times de average diameter in millimeters of de conical tip (now flat) after one event of wear. This work intends to improve the knowledge about Gouging Abrasion Test, and evaluates its suitability in a small group of rocks that represents some of the main types to be found in Brazil\'s rock cutting, drilling and crushing works. Its relation to other frequent tests like uniaxial compressive strength, Amsler abrasive wear and Knoop hardness were also verified. The results show high correlation between Gi and Knoop hardness (R2 = 0,94), low correlation with Amsler wear (R2 = 0,41) and no relation to uniaxial compressive strength.
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Simulação numérica de ensaios de corte e deslizamento em juntas rochosas

Coutinho, Ricardo Daniel Gomes Vieira January 2009 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009
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Caracterizacao geotecnica e analise estatistica de um solo residual da formacao rosario do sul na regiao do 3. polo petroquimico-RS

Koppe, Jair Carlos January 1982 (has links)
Este trabalho apresenta os resultados de ensaios geotécnicos de laboratório e de campo realizados em um solo residual da Formação Rosário do Sul nas localidades de Triunfo, Montenegro e Canoas, no Complexo Industrial denominado de III9 Polo Petroquímico. Além disso, contem uma análise estatística e correlações entre os ensaios de laboratório e de campo. Foram analisados ensaios de caracterização, adensamento, triaxiais, compactação, sondagens a percussão com circulação d'água com ensaio de penetração dinâmica, sondagens mistas, ensaios de penetração estática e ensaios pressiométricos. A análise demonstrou que este solo e constituído predominantemente por material de granulação fina - argila e silte - com variadas proporções de areia fina, apresenta grande heterogeneidade, ora com alta plasticidade, ora com baixa plasticidade, as camadas tem consistência média a mole com níveis de elevada resistência. A composição mineralógica compreende essencialmente quartzo, feldspatos e argila minerais, com pequenas quantidades de minerais pesados. Localmente a presença de argilas expansivas impede a sua utilização como material de aterro. As fundações recomendadas para este solo são as estacas. Diagramas de controle de qualidade foram usados para determinar medições dentro de um intervalo de variabilidade aceitável: média geral mais ou menos três desvios padrão. Após a constatação da distribuição normal dos dados analisados, intervalos de confiança a 95% de probabilidade foram obtidos para todos os parâmetros. Métodos de regressão linear simples e múltipla foram usados avaliando-se o significado estatístico dos coefientes correspondentes. / This work presents the results of field and laboratory geotechnical tests performed on residual soils of the Rosário do Sul Formation from an area coveriring the municipalities of - Triunfo, Montenegro and Canoas, where the socalled Third Polo Petrochemical Industrial Complex is located. Statistical methods were used to estimate parameters by means of confidence intervals and to evaluate relations by means of regression analysis using field and laboratory data. The following tests were analysed: caracterization, consolidation, triaxial, compaction, standard penetration, mixed soundings, cone penetration and pressure meter. The analysis shows that this soil 1s made up primarily of fine granulometric components, clay and silt with proportions of fine sand and quite heterogenous, being either of low or high plasticity. The consistency of the layers vary from medium to soft, with high resistance levels. The mineralogical components of this soil are essentially quartz, feldspar and clay minerals with a small quantity of heavy minerals. Locally the presence of expansive clays impeds its use as a filling material. The use of pile foundation is recomended for this type of soil. Quality control diagrams were used to detect measurements that were outside the acceptable interval of variability: overall mean plus or minus three standard deviations. After being satisfied that the normal distribution applies, 95% confidence interval estimates were obtained for all the parameters, linear a•n d multiple regression methods were used and the statistical significance of the corresponding coefficients were evaluated.
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Caracterizacao geotecnica e analise estatistica de um solo residual da formacao rosario do sul na regiao do 3. polo petroquimico-RS

Koppe, Jair Carlos January 1982 (has links)
Este trabalho apresenta os resultados de ensaios geotécnicos de laboratório e de campo realizados em um solo residual da Formação Rosário do Sul nas localidades de Triunfo, Montenegro e Canoas, no Complexo Industrial denominado de III9 Polo Petroquímico. Além disso, contem uma análise estatística e correlações entre os ensaios de laboratório e de campo. Foram analisados ensaios de caracterização, adensamento, triaxiais, compactação, sondagens a percussão com circulação d'água com ensaio de penetração dinâmica, sondagens mistas, ensaios de penetração estática e ensaios pressiométricos. A análise demonstrou que este solo e constituído predominantemente por material de granulação fina - argila e silte - com variadas proporções de areia fina, apresenta grande heterogeneidade, ora com alta plasticidade, ora com baixa plasticidade, as camadas tem consistência média a mole com níveis de elevada resistência. A composição mineralógica compreende essencialmente quartzo, feldspatos e argila minerais, com pequenas quantidades de minerais pesados. Localmente a presença de argilas expansivas impede a sua utilização como material de aterro. As fundações recomendadas para este solo são as estacas. Diagramas de controle de qualidade foram usados para determinar medições dentro de um intervalo de variabilidade aceitável: média geral mais ou menos três desvios padrão. Após a constatação da distribuição normal dos dados analisados, intervalos de confiança a 95% de probabilidade foram obtidos para todos os parâmetros. Métodos de regressão linear simples e múltipla foram usados avaliando-se o significado estatístico dos coefientes correspondentes. / This work presents the results of field and laboratory geotechnical tests performed on residual soils of the Rosário do Sul Formation from an area coveriring the municipalities of - Triunfo, Montenegro and Canoas, where the socalled Third Polo Petrochemical Industrial Complex is located. Statistical methods were used to estimate parameters by means of confidence intervals and to evaluate relations by means of regression analysis using field and laboratory data. The following tests were analysed: caracterization, consolidation, triaxial, compaction, standard penetration, mixed soundings, cone penetration and pressure meter. The analysis shows that this soil 1s made up primarily of fine granulometric components, clay and silt with proportions of fine sand and quite heterogenous, being either of low or high plasticity. The consistency of the layers vary from medium to soft, with high resistance levels. The mineralogical components of this soil are essentially quartz, feldspar and clay minerals with a small quantity of heavy minerals. Locally the presence of expansive clays impeds its use as a filling material. The use of pile foundation is recomended for this type of soil. Quality control diagrams were used to detect measurements that were outside the acceptable interval of variability: overall mean plus or minus three standard deviations. After being satisfied that the normal distribution applies, 95% confidence interval estimates were obtained for all the parameters, linear a•n d multiple regression methods were used and the statistical significance of the corresponding coefficients were evaluated.
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Aplicabilidade e limitações do método de convergência-confinamento em projetos de escavações subterrâneas.

Silva, Bruno César Ribeiro da January 2015 (has links)
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-11-18T18:51:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AplicabilidadeLimitaçõesMétodo.pdf: 11700609 bytes, checksum: 24e4bb92f945e5c91f234f1bbc74cf63 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-19T17:56:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AplicabilidadeLimitaçõesMétodo.pdf: 11700609 bytes, checksum: 24e4bb92f945e5c91f234f1bbc74cf63 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T17:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_AplicabilidadeLimitaçõesMétodo.pdf: 11700609 bytes, checksum: 24e4bb92f945e5c91f234f1bbc74cf63 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Método de Convergência-Confinamento (MCC) é um método simplificado que analisa analiticamente a interação rocha/suporte, usando a hipótese de simetria axial, o que proporciona um conhecimento simplificado do processo de interação rocha-suporte que ocorre em túneis de formato real e perto da face da escavação. A rigor, a análise do MCC é bidimensional, mas os resultados da análise podem ser aplicados aos problemas tridimensionais que surgem na face da escavação, Panet (1995). O presente trabalho vem contribuir para um melhor entendimento da Zona Plástica formada em torno das escavações subterrâneas, tanto para o formato Circular quanto para outros oito formatos ou seções de escavações diferentes, utilizados em obras civis, de mineração ou outras áreas afins, variando através de simulações numéricas a razão que há entre a tensão horizontal e a tensão vertical, K , e a profundidade, z. Tal análise irá verificar o comportamento da Zona Plástica em torno das escavações e a dispersão do Raio Plástico entre a solução analítica de Duncan Fama (1993) e as soluções computacionais realizadas através do software Phase2, versão 8.0 e o software RocSupport, versão 3.0, ambos da Rocscience Inc., para um maciço rochoso hipotético, considerado, relativamente, como brando. ___________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Convergence-Confinement Method (CCM) is a simplified method that analyzes analytically the rock/support interaction, using the hypothesis of axial symmetry, that provides a simplified knowledge of the rock/support interaction process which occurs in tunnels of real format and close to the excavation face. Strictly speaking, the CCM is two dimensional, but the analysis results can be applied to the three dimensional problems that appear on the excavation face, Panet (1995). The present work intends to contribute to a better understanding of the Plastic Zone formed around the underground excavations with Circular format as well as to the other 8 layouts or sections of different excavations, utilized in civil works, mining and other related areas, varying through numerical simulations the ratio that exist between the horizontal and vertical tensions, K, and the depth, z. Such analysis will verify the Plastic Zone behavior around the excavations and the dispersion of the Plastic Radius among the Duncan Fama analytical solution (1993) and the computer simulations performed through then software Phase2, version 8.0 and the software RocSupport, version 3.0, both Rocscience Inc., for a hypothetical rock mass, considered, relatively, as soft.
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Análise probabilística de comportamento de túneis em rochas / Probabilistic analysis of the behavior of rock tunnels

Mendes, Laoana Tuíra Gonçalves 24 March 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-01T17:07:33Z No. of bitstreams: 1 2017_LaoanaTuíraGonçalvesMendes.pdf: 29104394 bytes, checksum: 47f0c8fa2cf53c6da8e1520980d114be (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-18T22:09:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LaoanaTuíraGonçalvesMendes.pdf: 29104394 bytes, checksum: 47f0c8fa2cf53c6da8e1520980d114be (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T22:09:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LaoanaTuíraGonçalvesMendes.pdf: 29104394 bytes, checksum: 47f0c8fa2cf53c6da8e1520980d114be (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / O uso de obras subterrâneas vem crescendo significativamente nas últimas décadas, pois estas são cada vez mais a solução encontrada para questões de quando o uso das opções de superfície é insuficiente, seja pela crescente saturação do espaço urbano ou por motivos geológicos ou topográficos. Paralelo a este crescimento, depara-se também com o aumento do número de acidentes, o que pode causar um grave impacto sobre o processo de construção, levando a elevados prejuízos financeiros, atrasos no cronograma ou até mesmo levar à morte. A avaliação da segurança das obras subterrâneas, por muito tempo, foi feita através de abordagens determinísticas, em que os parâmetros e carregamentos são assumidos constantes e o resultado calculado é único. Contudo, lida-se com materiais geológicos que, por mais que se tenha uma investigação detalhada, podem apresentar características não previstas inicialmente e que só serão detectadas na construção. Devido a essa variabilidade natural dos solos e rochas, a abordagem probabilística é de importância crucial nesse meio. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é, a partir do comportamento de túneis em rochas, definir indicadores de desempenho que possam ser utilizados para o cálculo da probabilidade de falha através de uma abordagem probabilística. A metodologia proposta engloba as seguintes etapas: definição dos dados de entrada; calibração do modelo comparando os resultados numéricos com as equações analíticas de Kirsch; execução dos cálculos determinísticos com 72 simulações para dois tipos de rochas, onde foi possível extrair dos dados de saída os indicadores de desempenho fator de segurança, área plástica e convergência e a partir deles elaboraram-se gráficos nos quais as mudanças de tendência foram tomadas como indicadores de falha; abordagem probabilística em que aplicou-se o método dos pontos de estimativas (Rosenblueth), considerando a variabilidade dos parâmetros coeficiente de empuxo no repouso (ko), coesão (c) e ângulo de atrito (ϕ) para obter a probabilidade de falha para cada um dos indicadores. Os resultados mostraram que, em muitos casos, mesmo com a média acima ou abaixo do valor limite estipulado, a probabilidade de falha ainda é relevante. Desta forma, observou-se a aplicabilidade dos métodos probabilísticos frente aos tradicionais métodos determinísticos. / The use of underground works has been increasingly growing in recent decades, once these are the solution found for the issues when the surface options are insuficient, either for the urban space saturation or geological or topographical reasons. Parallel to this growth, there is also an increase of the number of accidents, which can cause a serious impact on the construction process, leading to high financial losses, delays in the schedule or even lead to death. The safety evaluation of underground works, for a long time, was made through deterministic approaches, in which the parameters and loads are assumed constant and the calculated result is fixed. However, tunnels deal with geological materials that, even if they have detailed investigation, they can show characteristics not initially defined, which will be detected in the construction. Because of this natural variability of soils and rocks, a probabilistic approach is of crucial importance in this area. In this sense, the objective of this work is to define performance indicators from the behavior of rock tunnels and use them to calculate the probability of failure through a probabilistic approach. The proposed methodology includes the following steps: definition of the input data; model's calibration comparing the numerical results with Kirsch's analytical equations; 72 simulations of deterministic calculations for two types of rocks where it was possible to extract the performance indicators from the output data. These indicator are safety factor, plastic area and convergence and throught them was possible to elaborate graphics and obtain the failure indicators; probabilistic analysis aplying the Point Estimate Method (Rosenblueth), considering the variability of the parameters: at-rest earth pressure coeficiente (ko), cohesion (c) and friction angle (ϕ), and then, obtain a failure probability for each of the indicators. The results has shown that in many cases, even with an average above or below the stipulated threshold, a failure probability is still relevant. Thus, an applicability of probabilistic methods over the traditional deterministic methods is observed

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