NUGEO - Núcleo de Geotecnia

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Browsing NUGEO - Núcleo de Geotecnia by Author "Almeida, Rodrigo Pereira de"

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    Análise da estabilidade e deformação de talude e túnel ferroviário em Liberdade/MG.
    (2018) Ribeiro, Renato Duque; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Almeida, Rodrigo Pereira de; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Ferreira, Lucas Deleon; Napa Garcia, Gian Franco
    A ampliação de um túnel, próximo ao município de Liberdade (MG), promoveu um agravamento em uma deformação pré-existente na parede lateral da estrutura. A solução adotada para continuidade do tráfego ferroviário, foi a construção de uma variante para desvio do traçado original. Houve uma escavação de 243500 m³, executada em corte no relevo, com reforço do talude em solo grampeado na região contígua ao túnel. De acordo com as investigações geotécnicas de campo e laboratório, o solo superficial, residual maduro, composto por argila arenosa, e o solo das cotas inferiores, residual jovem, é basicamente arenoso, mal graduado com silte e traços de argila. A correlação entre os valores de resistência à penetração, dos dois métodos de sondagem utilizados, SPT e DPL, indicou uma equação específica para o solo residual jovem, por meio de uma regressão linear. Através destes dados e por correlações para solos tropicais, foi possível estimar os parâmetros de resistência e deformabilidade das unidades de solo presente no entorno do túnel. A coesão obtida para solo está entre 9 e 16 kN/m² e ângulos de atrito interno em torno de 32°. A análise de estabilidade, que considerou 4 modelos conhecidos, indicou uma região localizada acima da berma da estrada com superfícies potenciais de ruptura com FS inferiores a 1,30, abaixo do exigido por norma. A aplicação do solo grampeado nos taludes entre a ferrovia e a berma da estrada promoveu um acréscimo de 20% no FS, entretanto, não houve alteração do nível de segurança nos taludes localizados acima da berma da estrada. A análise de deformação foi realizada em 5 pontos no entorno do túnel, onde foram verificadas alterações entre 3 e 33 milímetros. Estas deformações são devidas ao alívio de carga ou acomodação na nova geometria do talude. A maior variação foi medida no segundo talude acima da estrada, naquela região com FS abaixo do necessário. Tais deformações foram comparadas com o monitoramento feito por extensômetros e medição da distância entre as paredes por trena a laser, apontando diferenças de ordem centimétrica. Para todos os extensômetros, as deformações verificadas estão abaixo de 5cm.
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    Avaliação por modelagem numérica de coberturas inibidoras de drenagem ácida de mina em pilhas de estéril e barragens de rejeito. Estudo de casos.
    (2018) Gonçalves, Carla Cristina; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Oliveira, Waldyr Lopes de Oliveira; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Almeida, Rodrigo Pereira de
    Os resíduos oriundos da atividade de mineração (estéril e rejeito) podem ser dispostos em superfície na forma de pilhas de estéril e barragens de rejeito. Em muitos casos, os resíduos de mineração de minerais sulfetados, quando entram em contato com água e oxigênio, geram um percolado rico em soluções ácidas, denominado Drenagem Ácida de Mina (DAM). A oxidação de minerais sulfetados também podem gerar a Drenagem Neutra de Mina (DNM) e a Drenagem Salina (DS). Atualmente, uma das técnicas empregadas para prevenir estes processos é a utilização de sistemas de coberturas com solo na etapa de descomissionamento das pilhas de estéril e barragens de rejeito. Nesta dissertação, a aplicabilidade desta técnica foi estudada em uma mina a céu aberto, localizada no estado de Goiás, que gera resíduos ricos em minerais sulfetados. Na área da mina foram construídas áreas testes de depósitos de estéreis e rejeitos, em escala real, com o objetivo de avaliar a eficiência de sistemas de coberturas capazes de inibir, a priori, a DAM. Esses experimentos consistiram em coberturas com diferentes tipologias e espessuras de solo, do tipo convencional e alternativo (evapotranspirativas, com ou sem barreira capilar). Cada experimento foi instrumentado com medidores de teor de umidade e de vazão de água percolada. Realizou-se a modelagem numérica de fluxo nos experimentos com o software VADOSE/W, em um período de um ano. A etapa de calibração das simulações deu-se com os dados de instrumentação dos sensores de umidade e do volume exfiltrado. A eficiência dos sistemas de coberturas também foi avaliada pela análise dos parâmetros físico-químicos dos fluxos exfiltrantes e descobriu-se que o processo em curso nos experimentos se enquadra na DNM. Os resultados indicaram que o sistema convencional de cobertura da área teste de depósito de rejeito e a camada de cobertura com controle de compactação da área de depósito de estéril constituiriam as alternativas mais indicadas para recobrimento de barragem de rejeito e pilhas de estéril, respectivamente. Recomenda-se futuros estudos para avaliar quais seriam as espessuras das camadas de cobertura mais adequadas para melhorar a eficiência destas alternativas.
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    Coberturas secas utilizando escória de aciaria para prevenção de drenagem ácida de rocha.
    (2011) Almeida, Rodrigo Pereira de; Leite, Adilson do Lago; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Pitanga, Heraldo Nunes
    A extração de minerais como ouro, carvão, níquel, urânio, cobre, assim como execução de obras civis de grande porte, pode provocar sérios danos ambientais, caso ocorra a exposição de minerais sulfetados à atmosfera. Esses materiais na presença de oxigênio reagem e se inicia a Drenagem Ácida de Rocha (DAR). Se devidamente prevista e planejada, a DAR pode ser prevenida e controlada por métodos de tratamento passivos. O método passivo proposto nesse trabalho é uma Cobertura Seca com caráter reativo e com função de bloquear o fluxo de oxigênio. O caráter reativo do sistema foi obtido utilizando Escória de Aciaria que é um resíduo da indústria Siderúrgica. Esse material libera, por um longo período de tempo, um lixiviado que contém altas taxas de alcalinidade e alta concentração de cálcio. Os ensaios de caracterização geoquímica realizados nesse trabalho foram: Difração de Raio-X, Composição química pela Digestão Total, Ensaio de Adsorção do Azul de Metileno e determinação do pH, ΔpH e Condutividade Elétrica. Diferentes proporções de escória de aciaria e material sulfetado foram testadas em um ensaio de lixiviação no qual estudou-se a melhor concentração de Escória de Aciaria na neutralização da DAR. Além disso, os ensaios de caracterização geotécnica foram: Granulometria, Limites de Atterberg e Peso Específico dos Grãos. Outros ensaios mais complexos foram realizados para o estudo do fluxo em meio não-saturado que são: Adensamento, Permeabilidade Saturada e Ensaio de Sucção pelo método do Papel-Filtro. Finalmente, o fluxo em meio não-saturado foi analisado numericamente com auxílio computacional do software Vadose/w. Essa análise permitiu definir a disposição das camadas, avaliar a eficiência relacionada ao bloqueio dos fluxos e dimensionar suas espessuras. A solução encontrada é uma barreira ao ingresso de oxigênio que, ao mesmo tempo, permite o fluxo de água da chuva para tratamento do rejeito sulfetado.