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Title: Análise das zonas plastificadas da Rampa Fonte Grande Sul (Mina Cuiabá) via modelagem numérica.
Authors: Pimenta, Lívia Maria Vasconcelos
metadata.dc.contributor.advisor: Peluci, Figueiredo Rodrigo
Keywords: Modelagem de dados
Rochas - escavação
Mecânica de rochas
Issue Date: 2017
metadata.dc.contributor.referee: Peluci, Figueiredo Rodrigo
Lana, Milene Sabino
Garcia, Gian Franco Napa
Citation: PIMENTA, Lívia Maria Vasconcelos. Análise das zonas plastificadas da Rampa Fonte Grande Sul (Mina Cuiabá) via modelagem numérica. 2017. 166 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Abstract: Escavações subterrâneas profundas estão submetidas a um alto nível de tensões e, a depender das características de resistência e feições estruturais do maciço rochoso, são formadas zonas plastificadas no entorno da abertura, as quais podem comprometer sua estabilidade. Especificamente para escavações realizadas em rochas metamórficas foliadas/xistosas, o mecanismo de iniciação e progressão das rupturas está intrinsicamente relacionado à presença dessa feição estrutural, sendo esse um relevante aspecto a ser compreendido. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivo avaliar os potenciais fatores que influenciaram a formação e contribuíram para variabilidade das zonas plastificadas que ocorrem entre os níveis 12 e 15 da Rampa Fonte Grande Sul (Mina Cuiabá, Sabará-MG), escavada em um maciço rochoso foliado. A partir de imagens de escaneamento 2-D da região, inicialmente foi medida a extensão da zona plastificada em 17 pontos no entorno de 124 seções, demonstrando-se que as tensões induzidas por bifurcações adjacentes à rampa contribuem para a alta a variabilidade do padrão (extensão/orientação) das zonas plastificadas. Restringindo a análise a 39 seções isoladas, distantes ao menos 15 m de escavações secundárias, constatou-se que o padrão das zonas plastificadas é altamente influenciado pela direção da escavação. Essa tendência foi comprovada por modelagens numéricas bidimensionais (Phase²) e tridimensionais (RS3), as quais evidenciaram que a anisotropia do maciço rochoso e sua orientação relativa ao eixo da escavação afeta o padrão das zonas plastificadas no entorno da escavação. Tendo em vista que dentre os fatores avaliados nas análises numéricas (profundidade, resistência do maciço, tensão in situ) a anisotropia foi aquele que demonstrou afetar mais fortemente o padrão médio das zonas plastificadas, as modelagens considerando o maciço rochoso isotrópico (critério de Hoek Brown) apresentaram limitações em reproduzir precisamente o padrão real das rupturas da rampa, sendo esse problema satisfatoriamente contornado através do uso da ferramenta de juntas ubíquas.
metadata.dc.description.abstracten: Deep underground excavations are subjected to high levels of stress and depending on the rock mass characteristics such as strength and structural features, plastic zones are formed around the opening, which may affect its stability. Especially for excavations carried out in metamorphic foliated/schistous rocks, the mechanism of initiation and progression of the failures is intrinsically related to the presence of these structural features, which is therefore an important aspect to be understood. In this context, this study had the objective of evaluating the potential factors that influenced the formation and contributed to the variability of the plastic zones that occur between the levels 12 and 15 of the Fonte Grande Sul Ramp (Cuiabá Mine, Sabará-MG), excavated on a foliated rock mass. Based on 2-D scanning images of the region, the extension of the plastic zones was initially measured at 17 points around 124 sections, demonstrating that the stresses induced by bifurcations adjacent to the ramp contribute to the high variability of the pattern (extension/orientation) of the plastic zones. Restricting the analysis to 39 isolated sections (distant at least 15 m from adjacent excavations), it was observed that the pattern of the plastic zones is highly influenced by the direction of the excavation. This trend was confirmed by two-dimensional (Phase²) and three-dimensional (RS3) numerical modeling, which showed that the anisotropy of the rock mass and its orientation relative to the axis of the excavation affect the pattern of the plastic zones around the excavation. Among the factors evaluated in the numerical analysis (depth, rock mass strength, in situ stress), the anisotropy demonstrated to affect more strongly the average pattern of the plastic zones, so that the modeling considering the rock mass as isotropic (Hoek Brown criterion) presented limitations in accurately reproducing the actual pattern of ramp breakouts, and this issue was satisfactorily overcome by the use of the ubiquitous joint tool.
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/123456789/9672
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 19/02/2018, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante.
Appears in Collections:POSGEO - Mestrado (Dissertações)

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