MR-05 Classificação de Maciços Rochosos

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Mecânica das Rochas
Classificação Geomecânica
Prof. Francisco Chagas da Silva Filho, DSc
Parâmetros Geomecânicos
Rocha Intacta
Metodologia
Direta
Descontinuidades
Metodologia
Direta (+/-)
Maciço Rochoso
Efeito Escala
???
 Solução de Engenharia Empírica por meio de
Classificação Geomecânica
Métodos Racionais
Classificação Geomecânica
Monitoramento de Comportamento
???
Soluções de Projeto
A natureza do maciço rochoso é muito complexa, portanto precisa-se de ferramentas teóricas que permitam analisar o controle de seu comportamento.
 Para resolver este problema se idealizam modelos teóricos que só conseguem analisar um determinado processo num tempo e espaço determinado, onde o bom senso e a experiência prática são partes importantes.
 Caso se possa contar com esta experiência passada (projeto e construção de uma escavação em condições similares às apresentadas), as decisões do projeto atual poderão ter um certo grau de confiança. 
CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA
4
	Como definição geral, podemos dizer que as classificações geomecânicas são procedimentos que agrupam maciços em categorias de comportamento similar, relacionando estas categorias com soluções típicas para diversos problemas de engenharia.
	 Os principais objetivos dos sistemas de classificações são:
 - Identificar os parâmetros de comportamento do maciço rochoso;
 - Dividir o maciço rochoso em zonas de comportamento similar;
 - Correlacionar a experiência de um local com a encontrada em outros;
 - Obter dados quantitativos e orientações para o projeto;
 - Facilitar a comunicação entre Engenheiros e Geólogos.
HISTÓRICO
5
6
	Classificação	Autor, data	Origem	Aplicações Originais	Observações
	Carga de rocha	Terzaghi, 1946	EUA	Túneis com suporte metálicos	Amplo emprego nos EUA por 40 anos; inadequada para os métodos modernos de execução de túneis (ancoragens e concreto projetado).
	Tempo de auto-sustentação	Lauffer, 1958	Áustria	Túneis	Introduziu o conceito de vãos livres sem suporte e seu tempo de auto-sustentação, em função da qualidade do maciço; muito conservadora para aplicação nos métodos.
	RQD	Deere et al.,1967	EUA	Descrição de testemunhos e túneis	Simples descrição das condições de um testemunho de sondagem rotativa; parte integrante dos sistemas modernos de classificação; não considera condição de superfície de juntas e materiais de preenchimento; muito sensível aos efeitos de orientação dos testemunhos.
	RSR
(Rock Structural Rating)
Índice estrutural da rocha	Wickham et al., 1972	EUA	Túneis com suporte metálicos	Introduziu as avaliações numéricas “ratings” e ponderações para correlacionar a qualidade do maciço com dimensões das escavações e suportes necessários; base para os sistemas subseqüentes mais empregados do nível internacional.
	Sistema RMR	Bieniawski, 1973	África do Sul	Túneis e minas	Evolução dos sistemas anteriores; amplamente alterado em relação à versão original (1974, 75, 76, 79, 84); desenvolvido com base em 49 casos históricos. Versão atualizada conta com 268 casos reais (Bieniawski, 1989).
	Sistema Q	Barton et. al., 1974	Noruega	Túneis e cavidades amplas	Baseado no método do RQD; introdução de quatro parâmetros adicionais: número e condição das juntas, condições de água subterrânea, tensões nas vizinhanças da escavação; desenvolvido com base em mais de 200 casos reais.
HISTÓRICO
	Os dois sistemas mais utilizados são:
 Sistema RMR (Bieniawski, 1973 e 89);
 considera a orientação das descontinuidades.
 Sistema Q (Barton, 1974, Gristad & Barton, 1993).
 considera o estado de tensões no maciço.
SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA
Bieniawski em 1974
propôs um sistema empírico
 Desenvolvido para túneis;
 Com geometria em ferradura;
 Escavados a “fogo”;
 sv > 25 MPa.
	A última versão apresentada por Bieniawski (1989), utiliza seis parâmetros de classificação:
 Resistência uniaxial da rocha;
 Índice de qualidade da rocha (RQD);
 Espaçamento das descontinuidades;
 Padrão das descontinuidades;
Ação da água subterrânea;
Orientação das descontinuidades.
SISTEMA RMR
	O sistema RMR é apresentado em tabelas, as quais atribui pesos para os seis parâmetros anteriormente citados.
	Estes pesos são somados, obtendo-se o valor de RMR (máximo de 100 pontos), e conseqüentemente o tipo de maciço.
RMR =  ( dos pesos )
SISTEMA RMR
ÍNDICE DE QUALIDADE DA ROCHA (RQD)
 
L = 38 cm
 
L = 17 cm
 
L = 0
 
nenhuma parte > 10 c
m.
 
L = 20 cm
 
L = 35 cm
 
L = 0
 
não recuperado
 
Comprimento total corpo de prova cilindrico = 200 cm.
 
S
 comprimento de partes do corpo de prova > 10 cm
 
Comprimento total do corpo de prova
 
RQD =
 
x 100%
 
RQD =
 
38 +17 + 20 +35
 
200
 
x 100% = 55%
 
Quebra pela amostragem
 
O índice RQD (Rock Quality Designation), foi definido por Deere et al. (1967) para dar uma estimativa quantitativa da qualidade do maciço rochoso, através de testemunhos obtidos de sondagens rotativas. O RQD é definido como a percentagem de partes intactas do testemunho maiores que 100 mm em relação ao comprimento total do testemunho (inferior a 2 m). 
ÍNDICE DE QUALIDADE DA ROCHA (RQD)
Espaçamento Médio das descontinuidades (1/l)
	A PARÂMETROS DE CLASSIFICAÇÃO COM SEUS PESOS									
	Parâmetro			Faixa de valores						
	1	Resistência da rocha intacta (MPa)	Índice de carga puntiforme	>10	4-10	2-4	1-2	Para menores valores, recomenda-se ensaio (sc)		
			Resistência a compressão uniaxial	>250	100-250	50-100	25-50	5-25	1-5	<1
		Peso		15	12	7	4	2	1	0
	2	RQD (%)		90-100	75-90	50-75	25-50	<25		
		Peso		20	17	13	8	3		
	3	Espaçamento das descontinuidades		>2 m	0,6-2 m	200-600 mm	60-200 mm	<60 mm		
		Peso		20	15	10	8	5		
	4	Padrão das descontinuidades
(ver tabela E)		Superfície muito rugosa, e sem alteração, fechadas e sem persistência	Superfície pouco rugosa e levemente alteradas, abertura <1 mm	Superfície pouco rugosa e muito alteradas, abertura <1 mm	Superfície estriada ou espessura de preenchimento <5 mm ou abertura persistente de 1-5 mm	Espessura de preenchimento com material argiloso >5 mm ou abertura persistente >5mm.		
		Peso		30	25	20	10	0		
	5	Ação da água subterrânea	Vazão de infiltração por 10 m de túnel (l/m)	nulo	<10	10-25	25-125	>125		
			(pressão de água na junta)/s1	0	<0,1	0,1-0,2	0,2-0,5	>0,5		
			Condições gerais no maciço	Completamente seco	úmido	molhado	gotejamento	fluxo abundante		
		Peso		15	10	7	4	0		
SISTEMA RMR
SISTEMA RMR
	B CORREÇÃO POR DIREÇÃO E ORIENTAÇÃO DAS DESCONTINUIDADES (ver Tabela F)									
	Direção e orientação do mergulho			Muito Favorável	Favorável		Moderado	Desfavorável		Muito Desfavorável
	Pesos	Túneis e minas		0	-2		-5	-10		-12
		Fundações		0	-2		-7	-15		-25
		Taludes		0	-5		-25	-50		-60
	C DETERMINAÇÃO DAS CLASSES DO MACIÇO ROCHOSO EM FUNÇÃO DO PESO TOTAL									
	Peso			100  81	80  61		60  41	40  21		<21
	Número da classe			I	II		III	IV		V
	Descrição			Excelente 	Bom		Regular	Ruim		Péssimo
	D COMPORTAMENTO DO MACIÇO ROCHOSO POR CLASSE									
	Número da classe			I	II		III	IV		V
	Tempo médio de auto-sustentação / tamanho do vão			20 anos / 15 m	1 ano / 10 m		1 semana /5 m 	10 h / 2,5 m		30 min /1 m 
	Coesão do maciço rochoso (kPa)			>400	300-400		200-300	100-200		<100
	Ângulo de atrito do maciço rochoso (o)			>45	35-45		25-35	15-25		<15
	E GUIA PARA A CLASSIFICAÇÃO DAS DESCONTINUIDADES									
	Persistência / Comprimento (m)
Peso			<1
6	1-3
4		3-10
2	10-20
1		>20
0
	Abertura / Espessura (mm)
Peso			Nula
6	<0,1
5		0,1-1,0
4	1-5
1		>5
0
	Rugosidade
Peso			Muito rugosa
6	Rugosa
5		Pouco rugosa
3	Lisa
1		Superfície estriada
0
	Preenchimento (característica) / Espessura (mm)
Peso			Nulo
6	duro / <5
4		duro / >5
2	mole / <5
2		mole / >5
0
	Grau de Alteração (Intemperismo)
Peso			Inalterada
6	Levemente alterada
5		Moderada. alterada
3	Fortemente alterada
1		Decomposta
0
	F EFEITOS DA DIREÇÃO E ORIENTAÇÃO DAS DESCONTINUIDADES, EM TÚNEIS*									
	Direção Perpendicular ao eixo do Túnel					Direção Paralela ao eixo do Túnel				
	Ângulo de mergulho45-90o		Ângulo de mergulho 20-45o			Mergulho 45-90o			Mergulho 20-45o	
	Muito Favorável		Favorável			Muito Favorável			Desfavorável	
	Ângulo de mergulho contrário 45-90o		Ângulo de mergulho contrário 20-45o			Mergulho de 0-20o sem relação a direção				
	Desfavorável		Muito Desfavorável			Desfavorável				
Influência da Orientação das 
Descontinuidades com relação
Às Obras de Engenharia
SISTEMA RMR
SISTEMA RMR
SISTEMA RMR
SISTEMA RMR
Barton et al.(1974)
propôs o sistema Q
Para a caracterização do maciço rochoso;
Para a determinação do suporte requerido.
 RQD Jr Jw
Q = ( --------- ) ( ------- ) ( -------- )
 Jn Ja SRF
índice de influência da alteração das paredes
índice de qualidade da rocha (%)
índice de influência do número de famílias
índice de influência da pressão da água subterrânea
índice de influência das tensões no maciço
(stress reduction factor)
índice de influência da rugosidade das paredes
SISTEMA Q
	O sistema Q é a medida de três parâmetros:
 RQD
  Tamanho dos blocos;
 Jn
 Jr
  Resist. ao cisalhamento entre os blocos;
 Ja
 Jw
  Tensão ativa;
 SRF
SISTEMA Q
SISTEMA Q
	1. ÍNDICE RQD	RQD	NOTAS
1. Se RQD é medido 10 (incluindo 0), assumir o valor nominal de 10 para calcular Q.
2. Intervalos de 5 em 5 no valor de RQD são considerados de boa acurácia (p.ex. 95, 100).
	A. Muito Ruim	0-25	
	B. Ruim	25-50	
	C. Razoável	50-75	
	D. Bom	75-90	
	E. Ótimo	90-100	
	2. NÚMERO DE FAMÍLIAS DE DESCONTINUIDADES	Jn	NOTAS
1. Para interseções usar (3Jn)
2. Para emboques usar (2Jn)
	A. Descontinuidades esparsas ou ausentes	0,5-1	
	B. Uma família de descontinuidades	2	
	C. B mais descontinuidades esparsas	3	
	D. Duas famílias de descontinuidades	4	
	E. D mais descontinuidades esparsas	6	
	F. Três famílias de descontinuidades	9	
	G. F mais descontinuidades esparsas	12	
	H. Quatro ou mais famílias de descontinuidades	15	
	I. Rocha extremamente fraturada (triturada)	20	
SISTEMA Q
	3. CONDIÇÃO DE RUGOSIDADE DAS PAREDES	Jr	NOTAS
1. Acrescentar 1,0 se o espaçamento entre descontinuidades for > 3 m.
2. Jr = 0,5 no caso de descontinuidades planas e estriadas e com orientação na direção da tensão mínima
	a. Paredes das descontinuidades em contato		
	b. Paredes das descontinuidades em contato com deslocamentos diferenciais < 10 cm		
	A. Descontinuidades não persistentes	4	
	B. Descontinuidades rugosas ou irregulares, onduladas	3	
	C. Descontinuidades lisas e onduladas	2	
	D. Descontinuidades polidas e onduladas	1,5	
	E. Descontinuidades rugosas ou irregulares e planas	1,5	
	F. Descontinuidades lisas e planas	1	
	G. Descontinuidades polidas ou estriadas e planas	0,5	
	c. Sem contato entre as paredes das descontinuidades quando cisalhadas		
	H. Descontinuidades preenchidas com material argiloso	1	
	J. Descontinuidades preenchidas com material granular	1	
SISTEMA Q
	4 CONDIÇÕES DE ALTERAÇÃO DAS PAREDES	Ja	r(o)	NOTAS
1. r ângulo de atrito residual (indicativo das propriedades mineralógicas dos produtos de alteração)
	a. Descontinuidades com contato rocha/rocha e sem deslocamento relativo entre as paredes			
	A. Paredes duras, compactas, com preenchimento de materiais impermeáveis	0,75	-	
	B. Descontinuidades sem alteração, pigmentação superficial incipiente	1	25-35	
	C. Paredes levemente alteradas; películas de materiais arenosos ou minerais abrasivos	2	25-30	
	D. Paredes com películas de material siltoso com pequena fração argilosa	3	20-25	
	E. Paredes com películas de material mole (micas, clorita, talco, gesso, grafite etc.), eventualmente com minerais expansivos	4	8-16	
	b. Descontinuidades com contato rocha/rocha e com deslocamento relativo incipiente entre as paredes (deslocamento diferencial inferior a 10 cm)			
	F. Paredes com partículas arenosas, fragmentos de rocha etc.	4	25-30	
	G. Paredes com preenchimento contínuo e poucos espessos (< 5 mm) de material argiloso fortemente sobreadensado	6	16-24	
	H. Paredes com preenchimento contínuo e pouco espesso (< 5 mm) de material argiloso pouco ou medianamente sobreadensado.	8	12-16	
	J. Paredes com preenchimento de materiais argilosos expansivos; valores variáveis com a porcentagem dos argilo-minerais expansivos presentes e com a ação conjugada da água intersticial.	8-12	6-12	
	c. Descontinuidades sem contato rocha/rocha e com deslocamento relativo entre as paredes			
	K. Zonas de preenchimento com fragmentos de rocha	6		
	L. Rocha e material argiloso (ver G, H e J para caracterizar as condições das argilas)	8		
	M. 	8-12	6-24	
	N. Zonas de preenchimento com material arenoso ou 
siltoso-argiloso, sendo pequena a fração argilosa	5		
	O. Zonas contínuas de preenchimento com material argiloso	10-13		
	P e R (ver G, H e J para a condição das argilas)	6-24		
SISTEMA Q
COMO APLICAR Ja e Jr?????
SISTEMA Q
	5. CONDIÇÕES DE AFLUÊNCIA DE ÁGUA	Jw	u (MPa)	NOTAS
1. Valores aproximados das poropressões da água
2. Reduzir os valores de Jw no caso de instalação de dispositivos de drenagem (C a F)
3. Não são considerados os problemas especiais causados por formação de gelo
	A. Escavação a seco ou com pequena afluência de água (<5 l/min)	1	<0,1	
	B. Afluência média da água com eventual carregamento do preenchimento	0,67	0,1-0,25	
	C. Afluência elevada de água em rochas competentes de descontinuidades não preenchidas	0,5	0,25-1	
	D. Afluência elevada de água com carregamento significativo do preenchimento	0,33	0,25-1	
	E. Afluência excepcionalmente elevada de água (ou jatos de pressão), com decaimento com o tempo	0,1-0,2	>1	
	F. Afluência excepcionalmente elevada de água (ou jatos de pressão), sem decaimento com o tempo	0,05-0,1	>1	
SISTEMA Q
	6. CONDIÇÃO DAS TENSÕES NO MACIÇO			SRF	NOTAS
1. No caso de ocorrência de zonas de baixa resistência relevantes, mas não interceptando a escavação, recomenda-se a redução dos valores de SRF de 25 a 50%.
2. No caso de tensões subsuperficiais (ver H), adotar SRF = 5 quando a profundidade da abóbada da escavação abaixo da superfície do terreno for menor que a sua dimensão característica (largura do vão)
3. Para os itens H a M, 1, 3 são tensões principais; c é a resistência à compressão simples e t a resistência a tração
4. Para maciço muito anisotrópico, introduzir correções nos itens H a M de acordo com os seguintes critérios:
a) 5 1/3  10: reduzir c para 0,8c e t para 0,8t
b) 1/3 >10: reduzir c para 0,6c e t para 0,6t
	a. Zonas de baixa resistência interceptando a escavação				
	A. Ocorrências múltiplas contendo material argiloso ou rocha quimicamente decomposta (qualquer profundidade)			10	
	B. Ocorrência específica contendo material argiloso ou rocha quimicamente decomposta (profundidade da escavação < 50 m)			5	
	C. Ocorrência específica contendo material argiloso ou rocha quimicamente decomposta (profundidade da escavação > 50 m)			2,5	
	D. Ocorrência múltiplas de zonas de material cisalhado em rochas competentes, isentas de argila e com blocos desagregados de rocha (qualquer profundidade)			7,5	
	E. Ocorrência específicas de zonas de material cisalhado em rochas competentes, isentas de material argiloso (profundidade de escavação < 50 m)			5	
	F. Ocorrências específicas de zonas de material cisalhado em rochas competentes, isentas de material argiloso (profundidade da escavação > 50 m)			2,5	
	G. Ocorrência de juntas abertas e intenso fraturamento do maciço (qualquer profundidade)			5	
	b. Rochas competentes (comportamento rígido)				
		(c/1)	(t/1)		
	H. Tensões baixas, sub-superficiais	>200	>13	>2,5	
	J. Tensões Moderadas	10-200	0,66-13	1,0	
	K. Tensões elevadas (eventuais problemas de estabilidade das paredes)	5-10	0,33-0,66	0,5-2	
	L. Condições moderadas de fraturamento (rockburst)	2,5-5	0,16-0,33	5-10	
	M. Condições intensas de rocha explosiva (rockburst)	<2,5	<0,16	10-20	
	c. Rochas incompetentes (comportamento plástico às deformações)				
	N. Tensões moderadas			5-10O. Tensões elevadas			10-20	
	d. Rochas expansivas (atividade expansiva química dependente da presença da água)				
	P. Tensões moderadas			5-10	
	R. Tensões elevadas			10-20	
SISTEMA Q
	Padrão Geomecânico do Maciço	Valores de Q
	Péssimo	< 0,01
	Extremamente ruim	0,01 - 0,1
	Muito ruim	0,1 - 1,0
	Ruim	1,0 - 4,0
	Regular	4,0 - 10,0
	Bom	10,0 - 40,0
	Muito bom	40,0 - 100,0
	Ótimo	100,0 - 400,0
	Excelente	> 400,0
	Q varia entre 0,001 e 1000
	Com o objetivo de encontrar uma relação entre o índice Q; a estabilidade e o sistema de suporte requerido, Barton et al. (1974) definiu:
 ESR (excavation support ratio)
 )
 m
 (
 escavação
 da
 Dimensão
 D
 e
=
	A dimensão equivalente plotada junto com o índice Q, gera um gráfico o qual é utilizado para determinar a categoria de suporte.
SISTEMA Q
ESR (índice de suporte da escavação)
SISTEMA Q
ESCOLHA DO TIPO DE SOPORTE (Modificado de Grimstad & Barton, 1993) 
Comprimento do tirante, m (para ESR=1)
Dimensão equivalente
	Em decorrência do suporte requerido, poderemos ter que obter:
 O comprimento do tirante :
B: largura da escavação (m)
 O máximo vão auto-sustentável:
 A pressão permanente no teto:
 -Se número de famílias desc. <3
 -Se número de famílias desc. >=3
L(m)
B (m)
ESR
=
+
2
0
15
,
Máxvão (m)= 2 ESR Q0,40
SISTEMA Q
	Por outro lado as classificações podem ser usadas para elaborar uma visão da composição e características do maciço, além de prover estimativas de:
Propriedades de resistência – Critério de Hoek & Brown;
Módulo de deformabilidade do maciço;
Correlações entre os sistemas.
OUTRAS APLICAÇÕES PARA AS CLASSIFICAÇÕES
Vantagens e Limitações dos
Sistemas de Classificação Geomecânica
Solução rápida do problema de engenharia
Fácil acompanhamento e ajustes de campo
Dependente da experiência do classificador
Não permitem avaliar indicadores de comportamento tais como fator de segurança e campo de deslocamentos
Parâmetros Geomecânicos
Rocha Intacta
Metodologia
Direta
Descontinuidades
Metodologia
Direta (+/-)
Maciço Rochoso
Metodologia
Indireta
Vantagens de obter parâmetros:
Avaliação de segurança
Avaliação de comportamento
Análise de risco
Classificação Geomecânica
Monitoramento do Comportamento
Obtenção de Parâmetros
???
?
Solução de Projeto
GSI (1994; 2002) =
0 a 100
 Baseado nas
classificações RMR’
e Q’
 Avaliação 
numérica do GSI
- Usar tabelas com
características do
maciço rochoso
	Para o cálculo de GSI padronizou-se o uso do RMR, versão 1976, ou o RMR de 1989 menos 5 pontos: 
 para RMR76 > 18:
GSI = RMR76
 para RMR89 > 23:
GSI = RMR89 - 5
	Quando o valor de RMR76 < 18 ou 23, deve-se utilizar o sistema Q. Para sua utilização não se considerará a parcela Jw/SRF na determinação do critério de ruptura, já que estes fatores devem ser considerados no projeto, logo: 
Q
RQD
Jn
Jr
Ja
'
=
æ
è
ç
ö
ø
÷
æ
è
ç
ö
ø
÷
GSI = 9 ln Q’ + 44
CRITÉRIO DE HOEK & BROWN
	Bieniawiski (1976) após analisar 111 casos históricos de túneis em diferentes partes do mundo (62 casos na Escandinávia, 28 casos na África do Sul e 21 casos nos Estados Unidos, Canadá, Austrália e Europa) propôs uma correlação entre os sistemas de classificação geomecânica RMR e Q: 
RMR = 9 ln Q + 44
	Para túneis em minas, Abad et.al. (1983) analisou 187 minas de carvão na Espanha, originando a seguinte relação:
 RMR = 10,5 ln Q + 42
	Rutledge e Preston (1978) determinaram sua correlação, após analisarem sete projetos de túneis na Nova Zelândia:
 RSR = 0,77 RMR + 12,4 
CORRELAÇÕES
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
Modelo geológico
APLICAÇÃO
RQD
APLICAÇÃO
RECUPERAÇÃO
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
	CATEGORIA	Q (Barton et al, 1974)	TIPO DE SUPORTE
	QTB 1	> 1	Concreto projetado com espessura de 4 cm
Tirantes eventuais
	QTB 2	 > 0,5 a 1	Concreto projetado, reforçado com fibras de aço, com espessura de 5 cm
Chumbadores espaçados de 2,5 m no teto, com comprimento de 1,8 m
	QTB 3	> 0,1 a 0,5	Concreto projetado, reforçado com fibras de aço, com espessura de 9 cm
Chumbadores espaçados de 2,5 m no teto e nas paredes laterais, com comprimento de 1,8 m
	QTB 4	> 0,02 a 0,1	Concreto projetado, reforçado com fibras de aço, com espessura de 12 cm
Chumbadores espaçados de 2,1 m no teto e paredes laterais, com comprimento de 1,8 m
	QTB 5	Material inconsistente (Q < 0,02 e solos)	Concreto projetado, reforçado com fibras de aço, com espessura de 15 cm, anel fechado em arco invertido
Cambotas metálicas treliçadas esporádicas
APLICAÇÃO
Q
APLICAÇÃO
APLICAÇÃO
Tipo de 
Maciço 
Rochoso 
Método de escavação Tirantes (diâmetro 
de 20 mm, com 
calda de cimento) 
Concreto projetado Cambotas 
metálicas 
I Excelente 
RMR: 81-100 
Face completa, avanço 
de 3 m. 
Geralmente não precisa suporte exceto tirantes localizados 
curtos. 
II Bom 
RMR: 61-80 
Face completa, avanço 
de 1 a 1,5 m, e suporte 
pronto a 20 m da face. 
Tirantes 
localizados no teto 
de 3 m de 
comprimento e 
espaçados 2,5 m, 
malha de aço 
opcional. 
Espessura de 50 
mm no teto, onde 
necessitar. 
Nulo 
III Regular 
RMR: 41-60 
Frente de escavação em 
bancadas (berma), 
avanço de 1,5 a 3 m na 
calota, instalação do 
suporte após cada 
escavação a fogo, e 
suporte pronto a 10 m 
da face. 
Tirantes espaçados 
1,5 a 2 m, de 4 m 
de comprimento, 
no teto e paredes, 
com malha de aço 
no teto. 
Espessura de 50 a 
100 mm no teto e 
30 mm nas paredes. 
Nulo 
IV Ruim 
RMR: 21-41 
Frente de escavações 
em camadas, avanço da 
calota de 1 a 1,5 m, 
instalação do suporte 
paralelo com a 
escavação, a 10 m da 
frente. 
Tirantes espaçados 
1 a 1,5 m, de 4 a 5 
m de comprimento, 
teto e paredes, com 
malha de aço. 
Espessura de 100 a 
150 mm no teto e 
100 mm nas 
paredes. 
Cambotas 
metálicas leves a 
médias, espaçadas 
de 1,5 m, onde 
precisar. 
V Péssimo 
RMR: < 20 
Múltiplas frentes, 
avanço da calota de 0,5 
a 1,5 m, instalação do 
suporte paralelo com a 
escavação, e concreto 
projetado logo que 
possível após a 
escavação fogo. 
Tirantes espaçados 
1 a 1,5 m, de 5 a 6 
m de comprimento 
teto e paredes com 
malha de aço, e 
arco invertido 
atirantado. 
Espessura de 150 a 
200 mm no teto e 
150 mm nas 
paredes, e 50 mm 
na face. 
Cambotas 
metálicas médias a 
pesadas, espaçadas 
de 0,75 m, com 
aduelas de aço, e 
arco invertido. 
 
TIPO DE ESCAVAÇÃO ESR Casos 
A Escavações em minas temporárias 3-5 2 
B Túneis verticais (poços): 
 seção circular 
 seção retangular ou quadrada 
 
2,5 
2,0 
 
C Escavações em minas per manentes, Túneis com fluxo de água 
(excluindo Túneis de adução a alta pressão), Túneis piloto, Túneis de 
ligação de poços, e frentes de avanço de grande porte. 
1,6 83 
D Cavernas de estocagem, plantas de tratamento de água, pequenas 
auto-estrada e linhas f erroviárias subterrâneas, acesso a cavernas 
confinadas, Túneis de acesso em geral 
1,3 25 
E Usinas hidrelétricas, grandes auto pistas e linhas ferroviárias 
subterrâneas, cavernas de segurança, portais, interseções. 
1,0 73 
F Estações nucleares subterrâneas , estações ferroviárias subterrâneas, 
fábricas. 
0,8 2 
 
 
 
Excepc.ruimExtrem..ruimMuitoruimRuimPobreBoaMuitoboaExtre.boaExc. boa110
10050201052
1
0,0010,0040,010,040,010,44401004001000
20107532,41,5
(9)(8)(7)(6)(5)(4)(3)(2)(1)espaçamento de tirantes em area com concreto projetado1,0 m2,1 m1,7 m1,3 m1,5 m1,2 m2,3 m2,5 m1,0 m
1,3 m
1,5 m
2,0 m
3,0 m4,0 mespaçamento de tirantes em area sem concreto projetado
250 mm120 mm150 mm90 mm50 mm40 mm 
0,1 
CATEGORIAS DE SUPORT E 
(1) Sem suporte (6) 
Concreto projetado reforçado com fibra 
de aço, de espessura de 90 -120 mm, e 
com tirantes 
(2) Tirantes curtos localizados 
(3) Sistema de tirantes (7) Concreto projetado reforçado com fibra 
de aço, de espessu ra de 120-150 mm, e 
com tirantes 
(4) Sistema de tirantes com concreto 
projetado de 40 -100 mm 
(8) Concreto projetado reforçado com fibra 
de aço,de espessura de > 150 mm, 
reforçado com arcos de concreto e 
tirantes 
(5) Concreto projetado reforçado com 
fibra de aço, de espessura de 50 -90 
mm, e com tirantes 
(9) Estrutura de concreto 
 
Q 
De(m)
 
C
om
primento
 
do
 
tirante
 
(m)
 
Classificação do maciço 
 
 
--- traçado do túnel N 
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
Tipo de soporte
12,5-37,5 
37,5-62,5 
62,5-87,5 
87,5-112,5 
112,5-137,5 
137,5-162,5 
162,5-187,5 
187,5-212,5 
212,5-237,5 
237,5-262,5 
262,5-287,5 
287,5-312,5 
312,5-337,5 
S4
S4
S4
S4
S4
S4
S4
S1
S2
S1
S2
S3
S2
P.F- 6,00
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 22,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-10
EL±861,08
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-14/SR-13A
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±848,75
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
P.F- 16,50
SR-19A
EL±801.00
EL±861,08
SR-10
P.F- 6,00
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
12,5-37,5 
37,5-62,5 
62,5-87,5 
87,5-112,5 
112,5-137,5 
137,5-162,5 
162,5-187,5 
187,5-212,5 
212,5-237,5 
237,5-262,5 
262,5-287,5 
287,5-312,5 
312,5-337,5 
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 22,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-14/SR-13A
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±848,75
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
P.F- 16,50
SR-19A
EL±801.00
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
12,5-37,5 
37,5-62,5 
62,5-87,5 
87,5-112,5 
112,5-137,5 
137,5-162,5 
162,5-187,5 
187,5-212,5 
212,5-237,5 
237,5-262,5 
262,5-287,5 
287,5-312,5 
312,5-337,5 
P.F- 6,00
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-10
EL±861,08
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
P.F- 22,50
SR-13A
EL±848,75
20
RQD (%)
40
60
80
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
20
RQD (%)
40
60
80
20
RQD (%)
40
60
80
P.F- 16,50
SR-19A
EL±801.00
20
RQD (%)
40
60
80
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
20
Recup (%)
40
60
80
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
Tipo de soporte
12,5-37,5 
37,5-62,5 
62,5-87,5 
87,5-112,5 
112,5-137,5 
137,5-162,5 
162,5-187,5 
187,5-212,5 
212,5-237,5 
237,5-262,5 
262,5-287,5 
287,5-312,5 
312,5-337,5 
S4
S4
S4
S4
S4
S4
S4
S1
S2
S1
S2
S3
S2
P.F- 6,00
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-10
EL±861,08
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
20
40
60
80
Recup (%)
P.F- 22,50
SR-13A
EL±848,75
20
40
60
80
Recup (%)
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
20
40
60
80
Recup (%)
20
RQD (%)
40
60
80
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
P.F- 22,50
SR-13A
EL±848,75
1
2
3
4
5
Categ. Q -tb-
1
2
3
4
5
Categ. Q -tb-
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
1
2
3
4
5
Categ. Q -tb-
P.F- 16,50
SR-19A
EL±801.00
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
1
2
3
4
5
Categ. Q -tb-
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
12,5-37,5 
37,5-62,5 
62,5-87,5 
87,5-112,5 
112,5-137,5 
137,5-162,5 
162,5-187,5 
187,5-212,5 
212,5-237,5 
237,5-262,5 
262,5-287,5 
287,5-312,5 
312,5-337,5 
P.F- 6,00
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-10
EL±861,08
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
Categ. Q -tb-
112,5-137,5 
137,5-162,5 
162,5-187,5 
187,5-212,5 
212,5-237,5 
237,5-262,5 
262,5-287,5 
287,5-312,5 
312,5-337,5 
P.F- 6,00
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 22,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-10
EL±861,08
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-14/SR-13A
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±848,75
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
P.F- 16,50
SR-19A
EL±801.00
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
12,5-37,5 
37,5-62,5 
62,5-87,5 
87,5-112,5 
Classificação Q
tb
 1
Classificação Q
tb
 4
Classificação Q
tb
 5
Classificação Q
tb
 2
3,5m
R2,55m
R2,55m
3,5m
4,72m
2,36m
0,95m
4,72m
2,36m
0,95m
Concreto projetado com fibra
de aço com espessura de 4cm
(Tirantes eventuais)
Chumbador com espaçamento 
 de 2,1m no perímetro do túnel 
e de comprimento de 1,8m
Concreto projetado
com fibra de aço
com espessura de 12cm
45°
45°
S1=Qtb 1
S2=Qtb 4
Suporte PRELIMINAR - Túnel Ciplan
3,5m
R2,55m
5,09m
0,95m
Cambota metálica treliçadas esporádicas em arco invertido fechado
e com concreto projetado de 15 cm de espessura
S3=Qtb 5
1,1m
3,5m
R2,55m
4,72m
2,36m
0,95m
Concreto projetado
com fibra de aço
com espessura de 5cm
Chumbador com espaçamento 
 de 2,5m no teto e
comprimento de 1,8m
S4=Qtb 2
3,5m
R2,55m
4,72m
2,36m
0,95m
Chumbador com espaçamento 
 de 2,5m no perímetro do túnel 
e de comprimento de 1,8m
Concreto projetado
com fibra de aço
com espessura de 9 cm
45°
45°
S5=Qtb 3
870
850
810
790
830
770
Abs
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Trecho (m)
Tipo de soporte
12,5-50 
50-190
190-285 
285-337,5 
Cobertura de concreto 
S3=Qtb 5
S1=Qtb 1
S2=Qtb 4
P.F- 6,00
P.F- 13,50
P.F- 19,50
P.F- 22,50
P.F- 27,00
P.F- 25,50
P.F- 28,50
P.F- 16,50
P.F- 21,00
P.F- 10,50
P.F- 16,50
P.F- 13,50
SR-10
EL±861,08
SR-11
EL±860,25
SR-12
EL±853,38
SR-17
SR-13
SR-14/SR-13A
SR-16
SR-18
EL±853.27
EL±848,75
EL±838,90
EL±828,05
EL±824.13
SR-19
SR-22
SR-21
SR-20
EL±782,30
EL±783,55
EL±801.00
EL±801,85
P.F- 22,50
SR-15A
EL±841,80
P.F- 28,50
SR-18A
EL±809,3
P.F- 16,50
SR-19A
EL±801.00
armado