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Title: Estudo computacional do mecanismo de tombamento flexural em filitos.
Authors: Diláscio, Marcus Vinícius
metadata.dc.contributor.advisor: Figueiredo, Rodrigo Peluci de
Keywords: Taludes
Filito
Análise numérica
Diferenças finitas
Issue Date: 2004
metadata.dc.contributor.referee: Lana, Milene Sabino
Gimenes, Evandro de Ávila
Citation: DILÁSCIO, Marcus Vinícius. Estudo computacional do mecanismo de tombamento flexural em filitos. 2004. 117f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2004.
Abstract: Taludes escavados em filito, sejam para obras civis ou de mineração, são conspícuos na região do Quadrilátero Ferrífero, MG. Em sua grande maioria verifica-se a ocorrência de mecanismos de instabilização que não são usuais em taludes escavados em outros materiais rochosos, como por exemplo o tombamento flexural (flexural toppling). Existem diferentes abordagens para se estudar um problema como o de estabilidade de taludes e tentar modelar os mecanismos causadores de tombamento. Pode-se estudar esses mecanismos de ruptura através de três recursos principais: modelos físicos (modelos em escala reduzida submetidos à ação da gravidade e outras forças externas); modelos analíticos (método de equilíbrio-limite) e modelos numéricos. Dentre estes há o método de diferenças finitas implementado computacionalmente em códigos comerciais como o FLAC. Neste trabalho utilizou-se o software supracitado que permite a consideração de grandes deformações do maciço analisado (o que pode ocorrer em um talude de filito/xisto), e é especialmente apto a modelar, com eficiência e de maneira fidedigna, o processo dinâmico de instabilização de um talude. Foram realizadas um total de 255 análises paramétricas, correspondendo a uma combinação de geometrias de talude com ângulos que variaram de 30° a 60° e alturas de 50 a 200 m, de ângulos da foliação variando de 40° a 80°, e de quatro diferentes classes geomecânicas de maciços. Os resultados permitiram a criação de três cartas de estabilidade para as classes de maciço II, III e IV, com curvas que delimitam zonas estáveis e instáveis ao tombamento flexural, para diferentes alturas de talude. Tais cartas são adequadas para análises preliminares de projeto, nos taludes de filitos do Quadrilátero Ferrífero. Permitiram, ainda, as análises computacionais, uma melhor compreensão da mecânica do processo de instabilização de tais taludes, por tombamento flexural. ______________________________________________________________________________________
ABSTRACT: Slopes in phylite, of civil working or of mining, are conspicuous in the region of the Quadrilátero Ferrífero, MG. In its great majority it verifies the occurrence of instabilization mechanisms, such as flexural toppling, that are not usual in slopes of other rocky materials. There are different approaches to study such a problem as the one of slope stability and to try to model toppling mechanism. This failure mechanism can be studied through three main ways: physical models (models in minor scale submitted to the action of the gravity and another external forces); analytical models (limit equilibrium methods) and numerical models. Among the last models there is the method of finite differences implemented in commercial codes such as FLAC. In this thesis FLAC was used. The program allows the consideration of great deformations of the analyzed rock mass (that can occur in a slope of phylite / schist), and it is especially able to model the dynamic process of a slope instabilization, with efficiency and in trustworthy way. A total number of 255 parametric analyses was done, corresponding to a combination of slope geometries with angles that varied from 30° to 60° and heights from 50 to 200m, angles of the foliation varying from 40° to 80°, in four different geomechanical classes of rock masses. The results allowed the creation of three stability charts for the geomechanical classes II, III and IV, with curves that defined stable and unstable zones of flexural toppling, for different heights of slope. Such charts are adequate for preliminary analyses of slopes design, in phylites and schists of the Quadrilátero Ferrífero. The computational analyses allowed, yet, a better comprehension of the mechanics of the instabilization process of such slopes, for flexural toppling.
Description: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6435
metadata.dc.rights.license: Open access.
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