Unidade+3.2 Descontinuidades das rochas

Prévia do material em texto

Unidade 3: Rochas 
3.1 – Minerais e Rochas 
3.2 – Perturbações e 
Descontinuidades das Rochas 
3.3 – Intemperismo 
 Histórico: 
 Desde a pré-história, as rochas e os maciços rochosos 
vêm sendo utilizados pelo homem para a fabricação de 
ferramentas, casas, fortificações e até mesmo túneis. 
 As principais barragens/Egito e do Iraque, que datam de 2900 
A.C., são testemunhos das refinadas técnicas de seleção, 
corte e trabalho empregadas pelos homens na antiguidade. 
 Apesar das centenas de anos de experiência, foi 
somente nestas últimas décadas que a mecânica de rochas 
passou a ser reconhecida como uma disciplina regular dos 
programas de engenharia, a partir de 1960. 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
 Antes do início de qualquer projeto para uma obra 
subterrânea são realizados dois tipos de estudos: 
 o geológico e o geotécnico. 
 O estudo geológico fornece dados sobre a estrutura 
geológica da área onde irá ser implantada a obra 
subterrânea, nomeadamente ao nível da descrição da origem, 
história geológica, disposição das camadas, linhas de água 
entre outros, podendo ainda ser utilizada informação obtida 
de obras anteriores naquela área. 
 O estudo geotécnico é mais pormenorizado pois incide 
sobre o comportamento mecânico do maciço quando 
submetido a alterações do seu estado tensional de equilíbrio, 
como consequência da construção do túnel. 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
. 
As rochas expostas na superfície apresentam-se 
deformabilidade muito baixo – ao serem deformadas elas se 
rompem. 
A partir de aprox. 18Km de prof. As rochas apresentam 
características de plasticidade – ao serem deformadas, as 
rochas por reajuste químico e por fraturas microscópicas 
vão se ajustando às deformações sem fraturas. 
Estratificação Disposição paralela ou quase paralela que 
as camadas de sedimentos assumem e que por diagênese 
vão formar as rochas sedimentares. 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
 . 
 
Dobras São ondulações, convexidades ou concavidades que 
ocorrem em certas rochas, especialmente as sedimentares e 
metamórficas, ao serem comprimidas. 
 
Diáclases ou Juntas São fraturas que ocorrem nas rochas, 
sem que haja deslocamento relativo entre as partes 
separadas. 
 
Falhas São fraturas que ocorrem nas rochas, havendo o 
movimento relativo entre as partes fraturadas. 
 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
 Falhas: 
 uma falha acontece quando as rochas ao serem dobradas por 
compressão ou quando são estendidas devido à tração, mesmo 
conseguindo suportar alguma distorção, acabam por partir. A 
aparição de falhas é um dos maiores riscos que tem de ser 
considerado no projeto e na escavação de túneis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
 Dobras: 
 É o processo geológico no qual as camadas das rochas dobram-se 
quando são comprimidas por forças da crosta. 
 As dobras são normalmente observadas em materiais de baixa 
resistência, tais como as rochas sedimentares e as rochas 
metafóricas de comportamento mais plástico. 
 
 
 
 
 
 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
 Dobras: 
 
 Se um túnel a ser construído estiver localizado dentro de uma 
estrutura dobrada, há que considerar que o terreno a atravessar 
estará sujeito a fortes tensões locais, o que pressupõe um alto 
estado de fracturação dos materiais menos resistentes. 
 
 
 
 
 
 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
 Juntas : 
 Constitui no plano e fraqueza do maciço rochoso. 
 Influencia no plano de execução do túnel. 
 
 Juntas x Falhas: Nas juntas não há o movimento paralelo a 
superfície fraturada, ao contrário da falha. 
 
 
 
 
 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
IMPORTANCIA 
O estudo das descontinuidades de rocha é necessário 
para a compreensão do comportamento de deformação, 
resistência e permeabilidade dos maciços rochosos. 
Freqüentemente essas estruturas geológicas 
(descontinuidades) governam as condições de estabilidade e 
deformabilidade das estruturas de engenharia em rocha. 
As características da superfície das descontinuidades afetam o 
seu comportamento ao cisalhamento, em particular a 
rugosidade. 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
Campo de Aplicação da Rocha 
Este material é muito usado para construção de casas, 
túneis, fortificações, esculturas entre outros. 
As áreas de atuação são classificadas como: 
i) Atividades de superfície (<100m): fundações, 
barragens, estradas e minas à céu aberto. 
ii) Atividades em profundidade (>100m): minas 
subterrâneas, túneis, cavernas hidrelétricas, 
aproveitamento de energia geotérmica. 
iii) Atividades especiais: engenharia do petróleo, 
engenharia geotécnica, armazenamentos em 
cavernas (petróleo, água, resíduos radioativos, etc.). 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
Os Projetos de Engenharia de Rochas podem ser 
agrupados em categorias: 
(a) fundações: excelente material de fundação, mas podem 
ser fraturados e alterados. É necessário estabelecer a 
competência da rocha em relação a sua capacidade de 
suportar a carga para níveis toleráveis de deformação. 
(b) taludes: a mecânica das rochas pode identificar o risco 
de ruptura do talude rochoso, seja por tombamento, flexão, 
em cunha ou em plano; 
(c) túneis e poços: a estabilidade de túneis e poços depende 
da estrutura da rocha, estado de tensões, regime de fluxo 
subterrâneo e técnica de construção; 
(d) cavernas: o projeto de construção de grandes cavernas é 
influenciado pela presença e distribuição das fraturas do 
maciço rochoso; 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas 
(e) mineração: a mecânica das rochas influi sobre os 
métodos de mineração, com a finalidade de se obter uma 
maior extração de minério, utilizando-se um mínimo de 
suporte artificial das galerias; 
(f) energia geotérmica: a produção de energia 
geotérmica é obtida pela percolação de água, injetada no 
furo, através das fraturas da rocha-reservatório 
naturalmente aquecida e a posterior recuperação por 
outro furo de sondagem. Este sistema depende da 
interação entre as fraturas do maciço, tensões in situ, 
condições de fluxo, temperatura e tempo; 
3.2 Perturbações e descontinuidades das rochas