Análise de estabilidade tridimensional e estudo de sensibilidade dos parâmetros condicionantes da ruptura de um talude de cava.
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Data
2020
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Resumo
A identificação das zonas suscetíveis à instabilização de um talude de cava é
imprescindível para o gerenciamento e operação de minas a céu aberto. Neste sentido,
este trabalho destina-se ao estudo dos parâmetros condicionantes da ruptura combinada
que ocorreu no setor norte de uma cava de uma mina a céu aberto. A ruptura global
combinada é caracterizada por uma camada superior de solo, rocha intemperizada, na
qual exerce uma tensão atuante em dois planos de famílias de falha, que se interceptam
formando uma cunha. As principais rochas no talude de estudo são: Granodiorito,
Quartzo-Biotita Xisto, Xisto Grafitoso e o Minério Sílico-Carbonatado. Entre os anos de
2013 a 2019 foram realizados cerca de 5014 pontos de levantamentos geológicos na cava
de estudo. Estes dados foram tratados em conjunto com dados de ensaios e testes de
campo para definição dos parâmetros geomecânicos. Adotou-se nas análises de
estabilidade o critério de resistência de Hoek-Brown para o maciço rochoso, BartonBandis para as descontinuidades e Mohr-Coulomb para as rochas intemperizadas.
Posteriormente, foram realizadas análises de estabilidade cinemática e por equilíbrio
limite tridimensional com os parâmetros de resistência médios definidos. O resultado de
fator de segurança (F.S.), definido com os parâmetros médios, apresentou valor muito
próximo ao mínimo aceitável proposto por diversos autores na literatura, F.S.>1,3. Tendo
em vista que a ruptura global é um fato concretizado, foram realizadas análises para
definição dos parâmetros condicionantes da ruptura. Para esta condição os parâmetros das
descontinuidades foram reduzidos progressivamente por fatores percentuais de redução.
As análises cíclicas de estabilidade foram encerradas quando encontrou-se F.S.=1,0, e,
então, determinou-se neste cenário os parâmetros das descontinuidades condicionantes
da ruptura. A condição de susceptibilidade de ocorrência da ruptura do tipo cunha foi
avaliada por meio de análises cinemáticas para condição de ângulo de atrito médio e para
condição de ângulo de atrito determinado na condição de ruptura. Neste contexto, os
resultados apontam um aumento considerável da probabilidade de falha cinemática. Por
fim, foram realizados estudos de sensibilidade de inclinação de retaludamento do talude,
correspondente à condição estável.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Mecânica de rochas - maciço rochoso, Taludes - mecânica do solo - estabilidade, Modelagem - 3D
Citação
OLIVEIRA, Davidson Miguel Avelar de. Análise de estabilidade tridimensional e estudo de sensibilidade dos parâmetros condicionantes da ruptura de um talude de cava. 174 f. 2020. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.