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11/09/2013 1 Professores: Leonardo De Bona Becker (Sala I-203) André Avelar Aula 6 • Finalidade: - Fornecer informações ao projeto de engenharia (Mecânica das Rochas). • Informações levantadas: - Tipo das rochas e graus de alteração e fraturamento; - Descontinuidades estruturais, - Propriedades dos materiais (resistência, deformabilidade, permeabilidade). • Principais métodos de levantamento: - Mapeamento de campo, - Sondagens com retirada de testemunhos. • Se incompletos/insuficientes/malfeitos condenam o projeto geotécnico ao fracasso! 11/09/2013 2 Método: - Por caminhamento: percorre-se a região a pé, mapeando os afloramentos rochosos, anotando: - tipo de rocha, - grau de alteração, - grau de fraturamento - feições estruturais (falhas, juntas, diques etc) - Fotografias aéreas: utilizadas para apoiar o mapeamento Deficiência: - Não há informações abaixo da superfície Emprego: - Mapeamento preliminar de grandes áreas Informações obtidas a partir dos testemunhos: - Tipo de rocha; - Grau de fraturamento; - Grau de alteração - Características das descontinuidades. Deficiências : - Custo e tempo; - Validade da informação limitada às proximidades da sondagem - EFEITO ESCALA: O testemunho representa uma ínfima porção da rocha que será afetada pela obra; - Somente as amostras que “sobrevivem” à sondagem são ensaiadas as amostras mais fracas são perdidas 11/09/2013 3 Emprego: - Mapeamento detalhado para projeto de engenharia no local das obras (áreas restritas). Ensaios de laboratório em testemunhos: - Determinar resistência à compressão; - Determinar parâmetros de deformabilidade. Ensaios de laboratório em furos de sondagem: - Determinar permeabilidade, tensões in situ etc. 11/09/2013 4 Proporcionam orientação acerca das propriedades de engenharia dos maciços rochosos que condicionam o projeto de escavações Alguns sistemas de classificação: - Lauffer (1958)+Pacher et al (1974) NATM - Bieniawski (1973, 1989) RMR - Barton et al. (1974, 1989) Q Características consideradas pelas classificações: - Espaçamento de juntas (> melhor) - Pressão de água (< melhor) - Resistência da rocha intacta - Propriedades das descontinuidades (abertura, rugosidade, preenchimento, etc) - Tensões in situ - Atitude das famílias de descontinuidades Figura: Nunes, A L L S 11/09/2013 5 Direção ou Strike (α): Azimute da projeção horizontal da linha de maior declive Mergulho ou Dip (Ψ): Ângulo entre a linha de maior declive e a horizontal Direção (a) O RQD (Rock Quality Designation) é uma estimativa da qualidade da rocha a partir da recuperação dos testemunhos. Ele é calculado pela soma do comprimento dos pedaços do testemunho maiores que 10 cm divididos pelo avanço total da manobra e expresso em porcentagem. 11/09/2013 6 %66 200 132 100 totalavanço.comprim pedaços.comprim cuperaçãoRe %55100 200 35201738 RQD 100 totalavanço.comprim cm10pedaços.comprim RQD Alternativa 1 Alternativa 2 11/09/2013 7 • Comportamento similar ao de ruptura rotacional em solo. • Ocorrência: - Maciços rochosos muito fraturados • Causas: - Elevação do Nível do Lençol Freático; - Corte no pé; - Sobrecarga na crista. - Diminuição da resistência da rocha por intemperismo; 11/09/2013 8 Deslizamento ao longo do plano de uma descontinuidade Ocorrência: Blocos de rocha sobre descontinuidades com atitude desfavorável Causas: Corte no pé; Sobrecarga na crista. Pressão de água na descontinuidade Diminuição da resistência da descontinuidade por intemperismo; Resistência da descontinuidade: Rugosidade Preenchimento Abertura Nível do terreno Solo Residual Maduro Solo Residual Jovem Rocha Sã Pouco fraturada Atitude favorável x atitude desfavorável 11/09/2013 9 Longarone, depois do acidente Desastre da Barragem de Vaiont – Itália, 1963 (+2500 mortos) Longarone, antes do acidente Desastre da Barragem de Vaiont – Itália, 1963 (+2500 mortos) 11/09/2013 10 Desastre da Barragem de Vaiont – Itália, 1963 (+2500 mortos) Desastre da Barragem de Vaiont – Itália, 1963 (+2500 mortos) 11/09/2013 11 • Deslizamento ao longo de duas descontinuidades. • Ocorrência: - Taludes com duas descontinuidades cuja intercessão tem atitude desfavorável • Causas: - Idem ao caso anterior. Barragem de Simplício/RJ-MG 11/09/2013 12 Barragem de Simplício/RJ-MG • Tombamento de “paredes de rocha” por rotação • Ocorrência: - Taludes rochosos com descontinuidades subverticais • Causas: - Pressão de água na descontinuidade - Detonações e vibrações 11/09/2013 13 • Rolamento de blocos parcialmente envoltos em solo • Ocorrências: Taludes com matacões envoltos em solo; • Causas: Erosão de solo (residual ou coluvionar) ao redor de matacões ou blocos, por águas de chuva Talude de solo residual com afloramento de blocos/matacões A erosão do solo residual adjacente pelas águas de escoamento superficial provoca o descalçamento. 11/09/2013 14 • Queda de blocos soltos, sem escorregamento • Ocorrências: Taludes íngremes (especialmente quando o grau de fraturamento é elevado); Abóbadas de túneis; Taludes com camadas sobrepostas de rochas com diferentes resistências ao intemperismo. • Causas: Detonação descuidada (em escavações/cortes) Excesso de explosivo, Plano de fogo inadequado. Intemperismo diferencial 11/09/2013 15 Presença de camadas sobrepostas com diferentes resistências ao intemperismo. Foto: Willy Lacerda Fogo Descuidado Fogo Cuidadoso 11/09/2013 16 Túnel de adução – Barragem de Simplício Influência da sequência de escavação Seção projetada e descontinuidades do maciço Possíveis instabilidades Seqüência de escavação Primeira etapa de escavação e chumbadores Segunda etapa de escavação e chumbadores (escavação da Calota) Terceira etapa de escavação e chumbadores (escavação do primeiro rebaixo) Quarta etapa de escavação e chumbadores (escavação do segundo rebaixo) escavação completa 11/09/2013 17 Desprendimento e queda de lascas e pequenos blocos Escorregamento ou queda de grandes blocos Tela metálica Concreto projetado (com ou sem armadura) Contrafortes ancorados Ancoragens ou chumbadores isolados Ancoragens/chumbador es solidarizados por vigas de concreto armado A tela é fornecida em rolos que são estendidos de cima para baixo e amarrados. 11/09/2013 18 A tela deve ser presa em uma viga de concreto armado no topo da encosta A tela é mantida próxima à superfície do talude por meio de chumbadores curtos. A tela deve ser fixada por um cabo de aço próximo à base do talude 11/09/2013 19 Finalidade: conter queda de pequenos blocos (conc. Projetado) e deslizamento de blocos maiores (chumbadores) 11/09/2013 20
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