Aplicação de diferentes metodologias de determinação de tensão in situ em maciços rochosos do Quadrilátero Ferrífero Brasileiro.
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Date
2021
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Abstract
Conhecer a distribuição das tensões atuantes nos maciços rochosos é uma das maiores
preocupações da mecânica de rochas. Até a atualidade não existe um método específico
que consiga determinar com precisão as tensões naturais in situ para qualquer maciço
rochoso e de maneira geral aceita-se que nos locais onde as formações rochosas são
relativamente uniformes como em acamamentos e planos extensivos de rochas
sedimentares, a força vertical em uma determinada profundidade h irá desenvolver uma
tensão uniforme σz proporcional ao peso da cobertura de rocha. Não obstante, falhas e
outras heterogeneidades afetam a distribuição desse carregamento. Além disso,
magnitudes e orientações das tensões locais in situ vêm sendo alteradas ao longo do tempo
geológico, dobras e falhas foram criadas em resposta às forças de épocas passadas
fazendo que tudo isto se envolva na criação de um sistema de forças heterogêneo, que é
dominado pelo regime tectônico. A presente tese de doutorado, descreve-se, mediante um
estudo de caso, a aplicação de ensaios de determinação das tensões in situ (magnitudes e
orientações), por meio dos métodos de Fraturamento Hidráulico, DCDA - Diametric Core
Deformation Analysis e DRA - Deformation Rate Analysis, para um maciço rochoso
itabirítico do Quadrilátero Ferrífero Brasileiro. Estudos anteriores disponíveis neste
maciço rochoso consideram valores estimados de k, não sendo prática adotada a
realização de ensaios de tensões in situ nos maciços rochosos desta região para subsidiar
análises geotécnicas. A zona estudada está localizada a uma profundidade de até 400 m
no entorno de uma cava; portanto, a determinação da distribuição de tensões in situ é
muito importante para avaliar a sua estabilidade. As atividades desde o planejamento até
a execução dos ensaios, e os resultados, são apresentados. O maciço em estudo mostra a
presença de diferentes estruturas geológicas, como bandamento e foliação, o que
dificultou a realização dos ensaios. Os ensaios DRA mostram uma marcada diferença
comparado com os resultados de FH e DCDA, com tensões horizontais maiores que a
vertical. Os resultados contribuem para o entendimento das deformações e das tensões
induzidas pela atividade de mineração em taludes do Quadrilátero Ferrífero Brasileiro e
seus impactos nas estruturas circundantes. Para uma melhor determinação das tensões
regionais in situ no maciço rochoso do Quadrilátero Ferrífero Brasileiro, recomenda-se a
realização de novos ensaios de Fraturamento Hidráulico e de ensaios de Fraturamento
Hidráulico em Fraturas Pré-Existentes (HTPF).
Description
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Mecânica de rochas, Quadrilátero Ferrífero - MG, Fraturamento hidráulico
Citation
PENIDO, Henrique de Andrade. Aplicação de diferentes metodologias de determinação de tensão in situ em maciços rochosos do Quadrilátero Ferrífero Brasileiro. 2021. 231 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.