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MÉTODO PROBABILÍSTICO ACOPLADO AO MÉTODO OBSERVACIONAL
APLICADOS A BARRAGENS DE REJEITO
T. Espósito
Departamento Engenharia Civil/FT, Universidade de Brasília
A. Assis
Departamento Engenharia Civil/FT, Universidade de Brasília
RESUMO: Barragens de rejeito construídas pelo método de montante através da técnica de aterro
hidráulico são bastante atrativas sob o ponto de vista econômico, embora muitas vezes careçam de
um controle de qualidade geotécnico durante seus sucessivos alteamentos. Como as características
do rejeito podem sofrer alterações durante o processo de disposição, as características geotécnicas
destas barragens também sofrem alterações durante sua construção. Assim, torna-se imperativo o
uso de uma metodologia que contemple as variabilidades espaciais e temporais das características
geotécnicas do rejeito. Este trabalho apresenta uma metodologia probabilística de avaliação da
estabilidade destas barragens e respectivas análises de risco. Estas análises seriam feitas de acordo
com os resultados de ensaios de campo de controle, de acordo com o que prescreve o método
observacional. Para exemplificar são apresentados os resultados obtidos em duas campanhas de
ensaios realizadas em 1994 e 1996, que tiveram por finalidade mapear a variabilidade dos
parâmetros geotécnicos de uma barragem de rejeitos.
1. INTRODUÇÃO
As atividades de mineração geram uma
quantidade significativa de estéreis e rejeitos,
os quais são subprodutos inevitáveis. A
disposição de estéreis e rejeitos afeta de forma
qualitativa e quantitativa o meio ambiente.
Além do mais, pilhas de estéreis e barragens de
rejeitos são estruturas geotécnicas que devem
permanecer estáveis por períodos de tempo
muito longos, normalmente maiores que a
própria vida útil da mina. Sendo assim, existe
hoje uma preocupação de dispor
sistematicamente estéreis e rejeitos, visando
minimizar impactos ambientais e melhorar
aspectos de segurança e de performance
geotécnica.
Quanto à disposição de rejeitos, tem-se
verificado uma preferência por barragens de
contenção de rejeito, principalmente quando o
rejeito é utilizado como material de construção
na própria barragem. Esses rejeitos, via de
regra, são transportados por via hídrica e
depositados pela técnica de aterro hidráulico.
Quanto aos métodos construtivos de
barragens de rejeitos, construídas por
alteamentos sucessivos, Vick (1983) destaca
três tipos: Método de Montante, Método de
Jusante e Método da Linha de Centro. O
Método de Montante é considerado o mais
econômico e de maior facilidade executiva.
Entretanto, o uso de rejeitos como material de
construção, principalmente em barragens
construídas pelo Método de Montante, tem
algumas desvantagens, tais como
susceptibilidade ao piping, superfícies
erodíveis e probabilidade de liquefação sob
condições de carregamentos dinâmicos em
rejeitos granulares, fofos e saturados (Klohn,
1982). Pode-se dizer que esse método é o mais
econômico, porém o mais crítico sob o ponto
de vista de segurança.
A preocupação com os riscos associados a
esse método levou, inclusive, a Associação
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Brasileira de Normas Técnicas a desaconselhar
sua utilização (ABNT, 1993). No entanto, se
for empregada uma metodologia eficaz de
acompanhamento do desempenho da barragem
alteada pelo Método de Montante, baseada no
controle geotécnico de sua construção, poder-
se-á reduzir os fatores geradores de
insegurança quanto à sua utilização. Esta
proposta vem sendo desenvolvida e
aperfeiçoada nos últimos cinco anos (Assis &
Espósito, 1995 e Espósito & Assis, 1998),
numa parceria de cooperação entre a
Universidade de Brasília e SA Mineração
Trindade (SAMITRI).
2. VARIABILIDADE DOS PARÂMETROS
GEOTÉCNICOS DO REJEITO
O uso do rejeito como principal material de
construção de barragens de contenção supõe a
utilização de princípios geotécnicos no projeto
e no controle de qualidade de construção, visto
que o comportamento geotécnico da barragem
será dependente de parâmetros do rejeito, tais
como deformabilidade, resistência e
permeabilidade (Mittal & Morgenstern, 1975 e
1976). Estes parâmetros, por sua vez, podem
estar relacionados com a densidade in situ do
aterro hidráulico, quando este for
predominantemente granular (Cornforth,
1973). Dessa forma, como no caso de
barragens convencionais, pode-se realizar um
controle de qualidade de construção baseado
na monitoração da densidade in situ, índice
indireto da resistência e da permeabilidade de
materiais granulares, e da poropressão.
Por outro lado, em aterros depositados
hidraulicamente, existe uma concepção
clássica sobre a segregação ocorrida durante a
deposição hidráulica (Vick, 1983), onde
existiria uma zona de alta permeabilidade das
áreas próximas do ponto de descarga, uma
zona de permeabilidade baixa situada distante
do ponto de lançamento e uma zona de
permeabilidade intermediária situada entre
estes dois pontos. Morgenstern & Küpper
(1988) reforçam que a segregação hidráulica
gera um processo de deposição, onde
partículas de diferentes tamanhos são
depositadas em diferentes distâncias em
relação ao ponto de lançamento. Pode-se
imaginar, então, um modelo semelhante aos
mencionados acima, onde a densidade in-situ
também variaria em relação ao ponto de
descarga e consequentemente as demais
propriedades geotécnicas dependentes dela.
Vale observar que na verdade a segregação
hidráulica seleciona as partículas de acordo
com seus pesos e não seus volumes. Os
mecanismos anteriores só são válidos quando a
densidade real dos grãos (rS) for constante
para toda a lama depositada hidraulicamente.
No caso dos rejeitos provenientes de minas de
minério de ferro, um percentual razoável dos
sólidos (de 10 a 50%) é formado pelo próprio
minério, cuja densidade relativa (GS) é da
ordem de 5,5, e o restante por solos arenosos
convencionais (GS entre 2,65 e 2,70). Estas
alterações na composição química dos rejeito,
aliadas às granulometrias das frações minério e
solo arenoso, irão ditar finalmente o perfil de
segregação. Perfis de segregação observados
em campo e em ensaios de simulação de
deposição hidráulica sugerem que perto dos
pontos de lançamento existe uma
predominância de partículas de menores
diâmetros mas constituídas por minério, depois
segue uma zona de partículas arenosas de
maiores diâmetros e por fim, longe do ponto de
lançamento, as partículas mais leves e menores
são depositadas. Este perfil certamente
adiciona mais uma fonte de variabilidade nos
parâmetros geotécnicos de barragens de
rejeitos depositadas hidraulicamente pelo
Método de Montante.
Além das variabilidades relacionadas à
segregação hidráulica, convém ressaltar que
num aterro hidráulico, considerando materiais
granulares, a energia de deposição no campo é
definida por variáveis como vazão (ou
velocidade da lama), concentração, altura de
lançamento e espaçamento entre os pontos de
lançamento da lama. Desde que estas variáveis
de deposição hidráulica sejam constantes, o
perfil de segregação dependerá das
características discutidas acima tais como
granulometria e densidade real dos grãos. No
entanto, no campo, nem sempre é viável
manter estas variáveis de deposição hidráulica
constantes, já que elas são conseqüência dos
processos de beneficiamento do minério, o que
mais uma vez, contribui para a grande
variabilidade existente nos aterros hidráulicos.
189
Considerando esta gama de variáveis ter-se-
ia então no campo, não uma seqüência
sistemática de densidades, porosidades etc.,
mas uma grande variabilidade destas e outras
propriedades geotécnicas correlatas. O
conhecimento dessas variabilidades requer um
tratamento estatístico destes dados, permitindo,
assim, considerar a relevância desta
variabilidade no projeto ou na avaliação do
comportamento das barragens de rejeitos.
3. MÉTODOS PROBABILÍSTICO E
OBSERVACIONAL APLICADOS A
BARRAGENS DE REJEITO
O controlede qualidade da construção de
barragens de rejeitos alteadas pelo Método de
Montante passa necessariamente pelo
conhecimento de seus parâmetros geotécnicos.
Ocorre, porém, que para rejeitos granulares
esses parâmetros podem ser correlacionados
com as densidades in situ ou porosidades.
Logo, o conhecimento das variabilidades
dessas grandezas pode ser considerado como o
ponto de partida para a aplicação de uma
metodologia probabilística que vise o controle
da qualidade do alteamento de barragens de
rejeito construídas pelo Método de Montante
através da técnica de aterro hidráulico.
Essa metodologia probabilística assume que
os parâmetros de resistência e permeabilidade
podem ser diretamente correlacionados com as
densidades in-situ, em caso de aterros
uniformes, ou com as porosidades, caso haja
grãos com diferentes valores de densidade
relativa GS. Assim a distribuição das
variabilidades seria assumida a mesma entre os
parâmetros geotécnicos e as propriedades
índices medidas em campo. Feita esta hipótese
de correlação, as etapas desta metodologia de
controle de qualidade geotécnico da construção
e conseqüente avaliação da performance de
barragens de rejeitos, seriam as seguintes:
 i. Medida em campo da variabilidade das
massas específicas seca (rd) e dos grãos
(rs) de diversos pontos amostrados
durante um certo alteamento da barragem.
 ii. Determinação da porosidade (n) e sua
respectiva freqüência de ocorrência,
calculada em função da densidade in-situ
e dos grãos.
 iii. Obtenção dos parâmetros geotécnicos do
rejeito em laboratório, considerando a
faixa de variação das porosidades em
campo.
 iv. Estabelecimento de correlações entre as
porosidades e os parâmetros geotécnicos
ensaiados.
 v. Geração das distribuições estatísticas dos
parâmetros geotécnicos, assumindo que
suas variabilidades são as mesmas da
porosidade medida em campo.
 vi. Cálculo da média e do desvio padrão das
distribuições dos parâmetros geotécnicos.
 vii. Análise probabilística da estabilidade e
percolação da barragem de rejeitos,
considerando a variabilidade dos
parâmetros geotécnicos.
 viii. Avaliação do comportamento da
barragem de rejeitos e análise de risco.
Como as características do rejeito podem
sofrer alterações durante os sucessivos
alteamento, esta metodologia pode e deve ser
repetida para ir acompanhando a construção da
barragem. É claro que em função dos
resultados da avaliação do comportamento da
barragem, decisões podem ser tomadas
alterando o projeto da barragem, de forma a
adaptá-la a melhores condições de construção e
segurança. É exatamente a aplicação repetida
desta avaliação e conseqüentes alterações de
projeto durante sua construção que
caracterizam o acoplamento do Método
Observacional.
Quanto ao uso de ferramentas estatísticas e
métodos probabilísticos, isto se torna
imperativo dada as fontes de variabilidade que
ocorrem durante a deposição hidráulica da
barragem de rejeitos, como discutido no Item 2
deste trabalho. Além do mais, somente estas
técnicas são capazes de incorporar as
variabilidades dos parâmetros geotécnicos de
forma objetiva, direta e sistemática na
avaliação do comportamento da barragem e
sua respectiva segurança.
4. EXEMPLO DE APLICAÇÃO DESTA
METODOLOGIA
Dentro desta concepção de monitoramento
da qualidade de construção de um aterro
190
hidráulico foram realizadas duas campanhas de
investigação das variabilidades das densidades
in situ e conseqüente porosidades numa pilha
de rejeitos de minério de ferro (Pilha do Xingu,
Mina de Alegria, SAMITRI, Mariana, MG),
que possui programação para alteamentos
sucessivos pelo Método de Montante (Assis &
Espósito, 1995, Espósito, 1995 e Espósito &
Assis, 1998). A primeira campanha foi
realizada em 1994, denominada Campanha 1, e
a segunda, realizada em 1996, denominada
Campanha 2.
O rejeito é função do tipo de minério e do
processo de tratamento a que é submetido.
Dessa forma, suas características
mineralógicas, geotécnicas e físico-químicas
são muito variáveis. Fatores como mudança de
frentes de lavra e alterações nos critérios para
definir o produto final, que atenda ao mercado
comprador, são também responsáveis por suas
características. Partindo desta premissa,
buscou-se através da realização destas duas
campanhas, investigar não somente a
variabilidade em cada alteamento
(variabilidade espacial devido à segregação
hidráulica), mas também às possíveis
mudanças ocorridas no rejeito após decorridos
dois anos (variabilidade temporal).
Nas Campanhas 1 e 2 mediu-se a densidade
in situ, bem como a granulometria, composição
química, densidade real dos grãos e umidade
natural de cada ponto amostrado. A
variabilidade da praia de rejeito, detectada na
Campanha 1 (Espósito, 1995), induziu a um
critério amostragem aleatória na Campanha 2.
Com os resultados dos ensaios de campo, mais
de 100 pontos amostrados durante a Campanha
1 e de 60 durante a Campanha 2, foi possível
identificar as variações no material lançado,
sendo escolhido materiais típicos, em termos
granulométricos, que representassem a pilha
como um todo. Estes materiais foram definidos
para cada campanha em separado, sendo
denominados rejeitos A1 e A2,
correspondendo às Campanhas 1 e 2,
respectivamente.
Foram determinados em laboratório os
parâmetros de resistência e permeabilidade,
considerando a faixa de variação das
densidades medidas em campo. Fez-se, então,
uma correlação entre os parâmetros de
resistência encontrados e a porosidade inicial
dos corpos de prova. A partir desta correlação
foram geradas as distribuições dos parâmetros
de resistência em função de todas as
porosidades encontradas no campo. Foram
realizados os estudos de estabilidade,
utilizando as distribuições estatísticas dos
parâmetros de resistência. Esses estudos
envolveram análises probabilísticas da
estabilidade da barragem, conforme o Método
dos Pontos de Estimativa (Rosenblueth, 1975),
com a determinação da função fator de
segurança (FS) e respectiva probalidade de
risco. Cada passo da metodologia será melhor
detalhada a seguir.
4.1 Freqüência das Porosidades
Os passos 1 e 2 desta metodologia consiste na
determinação da freqüência das porosidades de
campo. Assim, após o cálculo das porosidades
de todos os pontos ensaiados, seus valores são
divididos em classes de freqüência, bem como
são calculadas suas média e variância.
Também deve ser feito um ajuste da
distribuição estatística que melhor define sua
curva de freqüências. Inicialmente foi realizada
uma pesquisa de normalidade com os dados
amostrais de porosidade, a qual foi confirmada.
A Figura 1 apresenta a distribuição de
freqüência da porosidade nas Campanhas 1 e 2.
Figura 1. Distribuição de freqüência da
porosidade - Campanhas 1 e 2
4.2 Correlações entre Porosidade e
Parâmetros Geotécnicos
Os passos 3 e 4 da metodologia consistem
na obtenção em laboratório de correlações
entre a porosidade e os parâmetros de
0
10
20
30
40
41 45,5 50 54,5 59
Porosidade (%)
Fr
e
q
ü
ê
n
ci
a
Campanha 2
Campanha 1
63,5
191
resistência e permeabilidade. Foram realizados
ensaios de cisalhamento direto em conjuntos
de corpos de prova moldados em porosidades
que cobrissem a faixa de variação verificada
em campo. As correlações obtidas entre as
porosidades e os ângulos de atrito efetivos,
correspondentes às Campanhas 1 e 2 são
apresentadas na Figura 2.
Figura 2. Correlações entre porosidade e
ângulo de atrito efetivo - Campanhas 1 e 2
Essas correlações foram obtidas após uma
pesquisa de um modelo estatístico que
relacionasse os parâmetros de resistência com
a porosidade. A escolha preliminar de um
modelo de regressão entre parâmetros
geotécnicos considerou não apenas o aspecto
estatístico, como por exemplo a qualidade do
ajuste, mas também a representatividade do
fenômeno geotécnico. Nos casos analisados,os
modelos, ao considerarem o fenômeno
geotécnico, deveriam prever que os valores do
ângulo de atrito efetivo diminuíssem à medida
em que os valores da porosidade aumentassem,
até os primeiros atingirem um certo patamar
em que se comportariam assintoticamente.
Nesse sentido, o Modelo Potência foi
escolhido, preliminarmente, por atender às
premissas da representatividade do fenômeno
geotécnico e também possuir melhor qualidade
de ajuste. A partir da escolha do modelo foram
realizados testes estatísticos para verificação
da adequação do mesmo. Vale dizer que na
resolução de problemas de regressão, o
primeiro passo é fazer o diagrama de dispersão
para verificar a tendência de correlação entre a
variável dependente (f’) e a variável
independente (n). Como foi verificado uma
tendência de potência, foi realizada uma
transformação nas variáveis a fim de obter essa
linearidade. Com os modelos linearizados foi
realizada a verificação da adequação dos
mesmos, que compreendeu basicamente duas
etapas:
· Teste de significância do parâmetro
estimado;
· Adequação propriamente dita.
O teste de significância do parâmetro
estimado verificou se a variável independente é
uma boa preditora para a variável dependente,
sendo que seus resultados indicaram que os
parâmetros do Modelo Potência se enquadram
satisfatoriamente. Em relação à adequação do
modelo propriamente dita, foram realizadas
três análises:
· Análise dos Resíduos
· Análise de R2
· Análise do Coeficiente de Correlação
Todas as análises estatísticas demonstraram
bons resultados, sendo, então, os modelos
considerados satisfatórios. Convém ressaltar
que as correlações verificadas entre ângulos de
atrito efetivos e porosidades encontram
respaldo na literatura (Lambe & Whitman,
1979; Cornforth 1973). Já as correlações entre
porosidades e coesões não são apresentadas
graficamente, visto não ter sido encontrada
nenhuma significativa para o dados referentes
à Campanha 1. No caso da Campanha 2 o valor
da coesão foi zero para todas as porosidades.
4.3 Médias e Desvios Padrão
As etapas 5 e 6 da metodologia determinam as
distribuições estatísticas dos parâmetros
geotécnicos, através das correlações obtidas
anteriormente e assumindo que suas
distribuições são as mesmas da porosidade
(variáveis correlacionadas). Ou seja, para cada
valor de porosidade obtido em campo e das
equações apresentadas na Figura 2, o valor
equivalente do ângulo de atrito pode ser
calculado. Após feito isto para todos os valores
de porosidade, a distribuição estatística do
ângulo de atrito é gerada. Um procedimento
similar pode ser feito para outras variáveis
correlacionadas, por exemplo a
permeabilidade.
A Tabela 1 apresenta os valores das médias
e dos desvios padrões das distribuições
estatísticas dos ângulo de atrito efetivos. No
caso das coesões da Campanha 1 foram
192
utilizados os valores discretos obtidos nos
ensaios para os cálculos da média e do desvio
padrão, uma vez que nenhuma correlação
significativa foi encontrada. Já para o material
da Campanha 2, a coesão foi constante e igual
a zero.
Tabela 1. Médias e desvios padrão dos
parâmetros de resistência
Campanha 1 Campanha 2
f’(°) c’ (kPa) f’(°) c’ (kPa)
Média 32,6 8,6 38,4 0
Desvio
Padrão
4,6 2,8 1,7 0
4.4 Análise Probabilística
A análise probabilística é a sétima etapa da
metodologia, a qual foi realizada segundo o
Método de Rosenblueth (1975). Este propõe
um número de análises igual a 2n, onde n é o
número de variáveis independentes e dois o
número de pontos de estimativa por variável (a
média mais o desvio padrão e a média menos o
desvio padrão). Como neste caso existem duas
variáveis independentes (ângulo de atrito e
coesão), ou seja, quatro pontos de estimativa,
deve-se fazer as análises de estabilidade
mantendo os demais parâmetros de outros
materiais constantes. Os valores nos pontos de
estimativa encontram-se apresentados na
Tabela 2.
Tabela 2. Pontos de estimativa utilizados
Campanha
1
Campanha 2
f’+° 37,2 40,1
c’+ (kPa) 11,4 0
f’- 28,0 36,7
c’- (kPa) 5,8 0
· f’+ = ângulo de atrito efetivo médio mais o
desvio padrão;
· f’- = ângulo de atrito efetivo médio menos
o desvio padrão;
· c’+ = coesão efetiva média mais o desvio
padrão;
· c’- = coesão efetiva média menos o desvio
padrão.
Como não existia ainda nenhum dado
coletado sobre a poropressão construtiva
desenvolvida na barragem de rejeito, estimou-
se que seu valor pudesse ser avaliado de forma
paramétrica pelos coeficientes de poropressão
ru, de 0,05 e 0,15 (5 e 15%), numa análise
paramétrica acoplada à análise probabilística,
totalizando 8 análises em cada campanha.
Para as análises de estabilidade referentes à
Campanha 1, a pilha foi considerada formada
por um único material até sua cota final (970
m), sendo utilizados os parâmetros de
resistência do rejeito obtidos na cota 910 m. Já
para as análises realizadas após a Campanha 2,
como foi verificada uma mudança significativa
no rejeito, considerou-se até a cota 920 m o
rejeito com as características identificadas na
Campanha 1, e a partir desta cota até a cota
970 m, com as propriedades obtidas na
Campanha 2, a qual foi realizada na cota 925
m. A Figura 3 apresenta o perfil utilizado
nestas análises. Os demais parâmetros
geotécnicos da fundação foram inferidos,
permanecendo constantes ao longo de todas as
análises.
ENROCAMENTO
AREIA ARGILOSA
ARGILA MOLE
AREIA
SOLO 
RESIDUAL
ROCHA DE 
FUNDAÇÃO
1 
4 
970 m 
CANGA
1000 m 
900 m 
950 m 
925 m 
975 m REJEITO
Figura 3. Perfil geotécnico utilizado nas
análises de estabilidade
Os resultados das análises de estabilidade
encontram-se apresentados na Tabela 3, onde
foram apenas pesquisadas superfícies de
ruptura circulares.
Com os valores de FS, em cada situação de
poropressão, pôde-se calcular os parâmetros
estatísticos (momentos) da distribuição
probabilística de FS. Assumindo uma
distribuição normal para FS, esta é totalmente
definida apenas por dois momentos, a média
(momento M1) e o desvio padrão (raiz
193
quadrada do momento M2), sendo seus valores
calculados através das Eqs. (1), (2) e (3):
M1 = å pi FSi (1)
M2 = å pi (FSi)2 - M12 (2)
DFS = (M2)1/2 (3)
onde:
pi = probabilidade de ocorrência de cada caso
(para 4 análises independentes, pi = 0,25);
FSi = valor do FS de cada análise.
Tabela 3. Casos estudados nas análises
probabilísticas / paramétricas
Caso f’ c’ ru Fsi
Camp. 1
FSi
Camp. 2
A f’+ c’+ 0,05 2,398 2,420
B f’+ c’+ 0,15 2,200 2,245
C f’+ c’- 0,05 2,377 2,420
D f’+ c’- 0,15 2,179 2,245
E f’- c’+ 0,05 1,915 2,002
F f’- c’+ 0,15 1,777 1,846
G f’- c’- 0,05 1,892 2,002
H f’- c’- 0,15 1,754 1,846
A Tabela 4 apresenta os valores dos FS
médios (momento M1) e seus desvios padrão
calculados para cada campanha (DFS).
Tabela 4. Valores das médias e desvio padrão
da distribuição probabilística de FS
Campanha ru M1 DFS
1 0,05 2,146 0,280
0,15 1,978 0,245
2 0,05 2,211 0,241
0,15 2,046 0,230
4.5 Probabilidades de Risco
Esta é a última etapa da metodologia. Com
os valores dos momentos 1 e 2 foram
determinadas as distribuições gaussianas de FS
para cada valor de ru (Espósito & Assis, 1998).
A partir destas distribuições foram calculadas
as probabilidades de risco, que indicam a
probabilidade de ocorrer um valor de FS
menor do que um valor fixado, ou seja, pr(FS <
FSi). A confiabilidade R é o complemento da
probabilidade de risco, ou seja a soma destes
valores perfazem um total de 1,0. Para calcular
a probabilidade acumulada, em relação a um
certo valor de FSi deve-se calcular a área sob
as curvas gaussianas, no intervalo de menos
infinito até este valor de FSi. A Tabela 5
apresenta as probabilidades de risco
encontradas nas duas campanhas, considerando
a variação de ru. A análise de risco foi
calculada paraos valores do fator de segurança
na ruptura (1,0) e de projeto (1,5).
Tabela 5. Probabilidades de risco
Campanha FSi ru pr (FS < FSi)
1 1,0 0,05 3/10.000
1,5 0,05 1/10
1,0 0,15 6/10.000
1,5 0,15 2/10
2 1,0 0,05 3/10.000.000
1,5 0,05 2/1000
1,0 0,15 4/1.000.000
1,5 0,15 10/10.000
5. CONCLUSÕES
Com os resultados dessas análises pode-se
dizer que a pilha teve um ganho no FS médio e
na confiabilidade ao longo destes dois anos,
conseqüências diretas das mudanças no rejeito
que culminaram num aumento de seu ângulo
de atrito efetivo e na diminuição de seu desvio
padrão (Tabela 1). Na análise de confiabilidade
realizada na Campanha 2, observou-se, em
relação `a ruptura (FS = 1,0) e ao critério de
projeto (FS = 1,5) uma probabilidade de risco
menor do que na mesmas condições da
Campanha 1, apresentando, assim, maior
confiabilidade. Entretanto vale ressaltar que
outros estudos devem ainda ser considerados,
tais como análise de tensão-deformação,
percolação e potencial de liquefação, para se
ter uma avaliação completa do comportamento
geotécnico da pilha.
A metodologia geotécnica de controle de
qualidade de construção de barragens de
rejeitos arenosos, baseada no conhecimento da
variabilidade das porosidades in situ e aliada a
métodos probabilísticos de projeto, em
consonância com análises de tensão-
deformação, percolação e potencial de
liquefação, pode ser facilmente incorporado,
194
na rotina de projetistas e mineradoras,
possibilitando tomadas de decisões que podem
implicar em ganhos na segurança e economia.
Além do mais, como o rejeito pode sofrer
variações ao longo do tempo, tal metodologia
deve ser repetida acoplada ao Método
Observacional, ou seja, que alterações de
projeto possam ser feitas em função dos
resultados das análises anteriores.
6. REFERÊNCIAS
ABNT (1993). Elaboração e apresentação de
projeto de disposição de rejeitos de
beneficiamento, em barramento, em
mineração. NBR-13028, Associação
Brasileira de Normas Técnicas, São Paulo,
SP, 10 p.
Assis, A.P. & Espósito, T.J. (1995).
Construção de barragens de rejeitos sob
uma visão geotécnica. III Simpósio Sobre
Barragens de Rejeitos e Disposição de
Resíduos Industriais e de Mineração,
REGEO’95, ABMS / ABGE / CBGB, Ouro
Preto, MG, pp. 259-274.
Cornforth, D.H. (1973). Prediction of drained
strength of sands from relative density
measurements. Evaluation of Relative
Density and Its Role in Geotechnical
Projects Involving Cohesionless Soils, STP-
523, American Society for Testing and
Materials, Philadelphia, USA, pp. 281-303.
Espósito, T.J. (1995). Controle Geotécnico da
Construção de Barragens de Rejeito -
Análise da Estabilidade de Taludes e
Estudos de Percolação. Dissertação de
Mestrado. Departamento de Engenharia
Civil, Universidade de Brasília, Brasília,
DF. 159 p.
Espósito, T. & Assis, A. (1998). Análise
comparativa da variabilidade de parâmetros
geotécnicos entre diferentes alteamentos de
uma barragem de rejeito. XI Congresso
Brasileiro de Mecânica dos Solos e
Engenharia Geotécnica, COBRAMSEG,
ABMS, Brasília, DF, 3: 1797-1804.
Klohn, E.J. (1982). Tailings dam design.
Seminar on Geotechnical Aspects of Mine
Design and Tailings Containment,
Edmonton, Canada, pp. 1-53.
Lambe, W.T. & Whitman, R.V. (1979). Soil
Mechanics, SI Version. John Wiley & Sons,
New York, USA, 553 p.
Mittal, H.K. & Morgenstern, N.R. (1975).
Parameters for design of tailings dam.
Canadian Geotechnical Journal, 12: 235-
261.
Mittal, H.K. & Morgenstern, N.R. (1976).
Seepage control in tailings dams. Canadian
Geotechnical Journal, 13: 277-293.
Morgenstern, N.R. & Küpper, A.A.G. (1988).
Hydraulic fill structures - A perspective.
Specialty Conference on Hydraulic Fill
Structures, ASCE, Fort Collins, USA, pp. 1-
31.
Rosenblueth, E. (1975). Point estimates for
probability moments. Proc. Nacional
Academy of Sciences, 72(10): 3812-3814.
Vick, S.G. (1983). Planning, Design, and
Analysis of Tailings Dams. John Wiley &
Sons, New York, USA, 369 p.
7. AGRADECIMENTOS
Os autores gostariam de expressar seus
agradecimentos à SAMITRI pelo
financiamento da campanha de ensaios de
campo, e também ao CNPq, CAPES,
Universidade de Brasília e Universidade
Federal de Ouro Preto pelo suporte dado
durante esta pesquisa e preparação deste artigo.