Licenciamento, Ensaios de Campo

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Resumo 1º Prova – Geotecnia
LICENCIAMENTO
Os prazos de implantação de uma estrutura nova em uma mina pré existente pode ser mais de 8 anos, desde o conceito do projeto até o comissionamento da estrutura.
Passos para o licenciamento:
Elaboração do Plano Diretor de Rejeito (PDR) e o Plano Diretor de Estéril (PDE).
Reunião com a operação e ambiente;
Definição de prazos de entrada para cada estrutura;
Abertura de ordem de investimento para a implantação do projeto;
Elaboração do EIA/RIMA;
LP;
Elaboração de condicionantes;
Audiência publica;
LI e atendimento de condicionantes;
Implantação da obra;
Comissionamento do sistema implantado.
Elaboração PDR e PDE:
Serve de base para o planejamento estratégico da empresa. Deve ser elaborado em interface direta da operação da mina e da usina e considerar a produção anual implantada. Deve apresentar uma visão de 20 anos de operação e fornecer de forma conceitual, volumes envolvidos e DMTs quando viável. Devem levantar informações sobre as áreas a serem adquiridas, vegetação e limites. Necessita de uma revisão periódica, se possível a cada ano. Sem eles, decisões estratégicas erradas podem ser tomadas e todo planejamento de investimento se baseia nele. Documento de baixo custo e de informações valiosas. Se mal elaborados, falhas graves podem ocorrer durante a operação.
Interface com a operação e meio ambiente:
A mina precisa saber a projeção de cava de forma adequada e os volumes desejados de deposição de rejeito. Erros na projeção da mina e retirada de estéril podem prender minério ou acarretar falta de espaço para depositar estéril. A usina precisa definir o tipo de rejeito gerado e os volumes de forma precisa. Erros nos dados de saídas de rejeito podem inviabilizar soluções mais baratas e adequadas para a deposição de rejeito. A consequência direta de erros de interface é a falência dos planos diretores, gerando problemas em curto, médio e longo prazo de operação. Na consolidação do PDR e PDE a área de projetos tem que ser envolvida, porque ela deve planejar recursos e dimensionar equipes para atender demandas de implantação gerada.
Planejamento estratégico:
O planejamento estratégico da empresa deve estar em sintonia com a disponibilidade implantada das estruturas e com o PDR e PDE. Por este motivo a Diretoria Operacional precisa saber da situação de disponibilidade das estruturas, bem como o planejamento previsto no PDR e PDE; A falta de conhecimento das limitações impostas por implantação de estruturas pode implicar em decisões estratégicas erradas, como: Plano de retirada de estéril acima da capacidade; Venda de minério em excesso sem local para depositar rejeitos gerados.
Abertura de ordem de investimento:
A área de projetos deve fazer a abertura. O valor deve contemplar desde a elaboração do EIA/RIMA até a obra propriamente dita. Podem ocorrer erros nos valores, um refinamento só acontece em fase de projeto básico e executivo e diferenças consideráveis podem aparecer. Como o planejamento é de longo prazo, bloqueios no investimento podem aparecer, por isso, consequências da não liberação do investimento devem ser bem consolidadas, para evitar cortes indevidos.
Elaboração EIA/RIMA, LI, LP e LO.
Um EIA/RIMA mal elaborado implica em muitas condicionantes e correções para obter a LP. Um estudo de grande importância é o locacional. Ele pondera do ponto de vista ambiental qual a melhor alternativa de locação da estrutura. É fundamental que tenha equilíbrio econômico e ambiental nesse estudo. Estudos de “back ground” são vitais para a segurança da empresa, pois ele garante que o efluente local não é decorrente da operação de mineração, mas sim da natureza mineral da região. Deve ser feito antes da implantação da estrutura. Demais estudos complementares podem ser exigido durante o decorrer da liberação do LP e LI.
Caso seja necessário o rebaixamento do nível de lençol freático, um estudo hidrogeologio é vital para a liberação da mina (caros e morosos). Geralmente tem-se que implantar poços de simulação de rebaixamento para gerar modelo numérico. Leva em torno de 2 anos.
Medidas de vazão de nascentes do entorno são necessárias; O inventário destas também; O controle tem de ser feito para aferição do modelo e defesa eventual caso o rebaixamento não tenha influência nestas; Para barragens e pilhas, o controle de vazão e pluviosidade no local também é indispensável. 
Em todos os casos o controle de vazões é vital para controle após a implantação da mina ou estruturas; O motivo é que tem de se garantir 50% do Q7,10 após a implantação da estrutura; Em estudos locacionais, sempre que possível desenvolva estruturas pré existentes pois geralmente o impacto ambiental para a expansão de uma estrutura pré existente é menor que a abertura de uma nova. Após a entrega do EIA/RIMA e sua liberação entra em votação a LP; Uma vez aprovada esta apresenta, geralmente, uma série de condicionantes para a votação da fase de LI; Os documentos anteriormente citados geralmente são requeridos nesta fase; Como muitos deles são de longa duração de elaboração, se possível desenvolva estes antes de entrar com o EIA/RIMA no orgão ambiental; 
Assim, quando forem requeridos será demandado pouco tempo para a conclusão; A fase de LI permite a instalação da obra, mas não a operação; Eventualmente pode ser requerida audiência pública para obtenção de LI – Cuidados especiais devem ser tomados. Contudo, para o caso de abertura de mina e desenvolvimento de base de pilha de estéril podemos começar sem preocupação; O motivo é que a abertura e desenvolvimento da mina indica que a mesma está sendo desenvolvida para operação; Contudo, tende-se por operação a retirada do minério; A pilha de estéril precisa de ser desenvolvida na base para proteção dos drenos de fundo; Assim, o desenvolvimento pode ser feito com o próprio estéril, sem configurar a operação da pilha; As barragens por sua vez só poderão entrar em operação após a obtenção de LO. Em alguns casos não é permitido a armazenagem de água da drenagem natural no local. A LO é a última fase de liberação e é o documento que permite a operação contínua do sistema. 
DEFINIÇÃO DE LOCAIS PARA IMPLANTAR BARRAGENS E PILHAS
O estudo locacional do PDR e PDE é o ponto de partida para a definição para futuras áreas de deposição.
No PDR e PDE dois pontos foram levados em consideração para escolha dos locais propostos:
Distancia compatível com o custo operacional;
Geometria favorável para implantar os depósitos de estéril e rejeito.
Estes parâmetros são básicos e é necessária uma série de estudos e verificações na fase de desenvolvimento e conceito do projeto.
O primeiro estudo é o levantamento topográfico detalhado da região, pois ela serve de base para a definição de proposta de conceito a de deposição e tipo de obra a ser empregado na região. Ex: deposito de estéril em vale encaixado utilizara o método de encosta; deposito de estéril em área plana será por empilhamento tipo “bolo de noiva”; barragem de rejeito em vale fechado trataremos com barramento clássico.
A topografia detalhada indicará a melhor posição para se locar o eixo da obra. Em alguns casos, movimentando o eixo pode-se ganhar consideráveis volumes para deposição. Em outros, a locação do eixo pode não ser viável.
Motivos que inviabilizam a locação do eixo:
Presença de APP com nascente junto ao pé da estrutura- pode promover o deslocamento de eixo para facilitar licenciamento.
Invasão de área de terceiros, gerando compra de terras adicionais.
Formações topográficas indesejáveis para o limite da estrutura.
A topografia local fornece à consultoria as informações básica e preliminares para que a elaboração do projeto seja devidamente encaminhada. Além disso, a proposta de estrutura será devidamente elaborada, já com parâmetros possíveis estimados e será gerada a projeção em planta final de obra, permitindo que a segunda fase de elaboração do projeto seja possível.
INVESTIGAÇÃO PRELIMINAR DE CAMPO
Feito após a apresentação do conceito geométrico da obra.Deve verificar principalmente dois fatores de alta importância:
Se a fundação possui características necessárias para suportar a obra;
Se temos áreas de empréstimos na redondeza que permitam a construção da estrutura.
Ao longo da projeção em planta da obra loca-se os pontos de sondagem convencional e mista. Darão ao projetista ou a consultoria duas informações essenciais:
Perfil geológico/geotécnico onde a obra será implantada;
Noções de resistência dos materiais de fundação;
Perfil geológico de volumes de área de empréstimos.
O perfil geológico e geotécnico é importante para viabilizarmos a obra. Com ele sabe-se: que material forma a fundação da obra; qual a espessura deste; como varia ao longo da profundidade em tipo e resistência esperada. Assim é possível ver se a fundação é competente ou não para a obra, se será necessário mover o eixo ou se necessita substituir material. E ainda se teremos deformações excessivas, se a permeabilidade na fundação é adequada.
Obtem-se o perfil da fundação para saber a disposição das camadas ao longo do eixo. Assim podemos validar a solução preliminar proposta ou até mesmo descartar a solução primaria e trabalhar com outra alternativa.
Validada a solução, pede-se ensaios de campo e laboratório complementares.
ENSAIOS DE CAMPO
STP: tem por objetivo a determinação dos tipos de solo e suas profundidades de ocorrência, a posição do nível de água e índices de resistência à penetração a cada metro.
Principio de funcionamento: perfuração e cravação dinâmica de amostrar-padrão a cada metro.
Equipamento: torre com roldanas; tubos de revestimento; composição de perfuração ou cravação; trados; trépano de lavagem.
Resumo: consiste basicamente na cravação de haste conectada com amostrador na ponta. A cravação é realizada através de soquete com peso e altura queda normalizada – 760 mm de queda e 63,5 kg. O ensaio é realizado em três fases com penetrações de 15 cm, totalizando 45 cm. Devido a perturbação no terreno provocado pelos trabalhos de perfuração, despreza-se os resultados obtidos nos primeiros 15 cm. O numero de golpes necessários para atingir a penetração dos últimos 30 cm (segunda e terceira fase) define o valor de N (STP).
Este é um estudo de correlação fraca, contudo fornece o perfil geológico e fornece boas indicações da resistência do solo. O ensaio é relativamente barato e ainda é largamente utilizado na investigação preliminar das regiões onde serão implantadas as obras.
CPTU: também consiste na cravação de haste, contudo esta cravação possui velocidade controlada e medida de tensões de ponta e do fuste por meio de instrumentos avançados. A cravação é hidráulica com velocidade controlada em 2cm/s. a grande desvantagem é que não é possível obter amostras durante a cravação. As medidas são armazenadas a cada 2 cm, onde são computados as tensões de ponta, fuste e poropressão.
Tal como o STP, as correlações são diversas, mas geralmente essa é mais forte pela qualidade dos dados obtidos. Destaca-se: estratigrafia, perfil geotécnico, coeficiente de adensamento, densidade relativa, resistência não drenada, ângulo de atrito efetivo de areias, historia de tensões e coeficiente de permeabilidade.
Vane – test: mede a resistência não drenada do solo, sendo a não drenagem de ruptura premissa para o ensaio. Ideal para projetos em regiões de lama. A velocidade de rotação é controlada em 6° por minuto. O torque é medido ao longo do ensaio e o valor máximo é considerado a resistência não drenada. Equipamentos menores geram resultados aproximados, mas dão boa noção de resistência expedita.
Pressiômetro de Menard: geralmente precisa do furo de sondagem. Trabalho com correlação de pressão no equipamento e deformação gerada no solo. Fornece correlação com: modulo de elasticidade do solo, resistência não drenada de solos argilosos saturados, resistência drenada dos solos arenosos e capacidade de carga e recalque em fundações rasas e profundas.
Dilatômetro de Machetti: cravado no solo. Trabalho com correlação de pressão no equipamento e deformação gerada no solo. Fornece correlação com: coeficiente de empuxo em repouso, módulo de elasticidade, resistência ao cisalhamento não drenada de argilas, ângulo de atrito interno em areias, classificação granulométrica e razão sobre adensamento.