Download - Ensaio de Lugeon - ULisboa
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Ensaio de LugeonLEGM IST LEC
Bombeagem de água com obturadorg g
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O Ensaio de Lugeon é realizado em
MACIÇOS ROCHOSOS
É um ensaio in situ conduzido a partir de umasondagem mecânicasondagem mecânica
Permite avaliar a possibilidade de circulação daáágua
Permite determinar a injectabilidade dos maciçosPermite determinar a injectabilidade dos maciços
Utiliza-se em BARRAGENS e OBRASSUBTERRÂNEAS onde a fracturação e apermeabilidade dos maciços podem constituir factord ide risco
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PROCEDIMENTO
Injecção de água sob pressão num troço do furo e mediçãoda absorção de água, que se infiltra nas suas fracturas darocha. O fluxo é mantido sob pressão entre um obturador e orocha. O fluxo é mantido sob pressão entre um obturador e ofundo do furo ou entre dois obturadores.
A condução do ensaio consiste em realizar váriosA condução do ensaio consiste em realizar váriospatamares, de 10 minutos cada, a partir dos quais se vaiaumentando a pressão de injecção de água até um máximod 10K f/ 2de 10Kgf/cm2.
A redução da pressão faz-se também pelos mesmospatamares. Em cada patamar registam-se os volumesinjectados
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Manómetro HidrómetroR tó iManómetro Reservatório
Representação esquemática da montagem do ensaio de LugeonRepresentação esquemática da montagem do ensaio de Lugeon
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Instalação do equipamento
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Objectivos do Ensaio de LugeonObjectivos do Ensaio de Lugeon
Averiguar a necessidade, ou não, deimpermeablização dos maciços e, caso necessário,determinar a quantidade de calda de cimento a utilizardeterminar a quantidade de calda de cimento a utilizarpara o efeito
Medir o grau de fracturação das rochas (baseia-setambém em sondagens com recuperação detestemunho)testemunho)
Determinar o valor aproximado da permeabilidadede maciços rochosos.
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Interpretação de resultados
Tipo de escoamento do fluido injectado
Fracturação responsável pela absorção
Tendência para a colmatagem ou desobstruçãodas fracturas abrangidas pela circulação forçada daáguaágua
Determinação da profundidade recomendável paraç p po futuro tratamento de impermeabilização e/ou deconsolidação
Deformação elástica (sem excluir a eventualrotura) do maciço rochoso no bolbo envolvente derotura) do maciço rochoso no bolbo envolvente decada sondagem.
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PRESSÃO ABSORÇÃOPRESSÃO ABSORÇÃO(Kgf/cm2) (Litros)
P0 A0P1 A1P1 A1P2 A2P2 A2P1 A´1P1 A 1P0 A´0P0 A 0
Resultados do ensaio Lugeon
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Tipo de escoamento
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Anormal inferiorChé
Turbulento oud Ché
Intermédio Laminar ou Anormal Superiora Chézy de Chézy de Darcy
pa Darcy
0.9√ (P2/P1) 1.1√ (P2/P1) 0.9 (P2/P1) 1.1 (P2/P1)
ENQUADRAR O PARÂMETRO A2/A1 NUM DOMÍNIO
( ) ( ) ( )
2 1E CONFIRMAR O TIPO DE ESCOAMENTO
Tipos de Escoamento Limite do Erro
Laminar ou de Darcy
P2/P1 = A2/A1 0.9 (P2/P1) ≤ A2/A1 ≤ 1.1 (P2/P1)/ / ( / ) / ( / )
Turbulento ou de Chézy
√ (P2/P1)= A2/A1 0.9√ (P2/P1) ≤ A2/A1 ≤ 1.1√ (P2/P1)
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Escoamento Escoamento laminar
Escoamento Escoamento turbulento
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Tipo de fracturas ou recheio de fracturas
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O regime de escoamento está dependente do tipo de fracturação ou do tipo de preenchimento das fracturas
Anormal inferiora Chézy
Turbulento oude Chézy
Intermédio Laminar ou de Darcy
Anormal Superiora Darcyy y
0.9√ (P2/P1) 1.1√ (P2/P1) 0.9 (P2/P1) 1.1 (P2/P1)
F t ã i F t ã fi Fracturação grosseira c/ ou s/ preenchimento
grosseiro
Fracturação fina c/ ou s/ preenchimento
fino
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Comportamento do recheio de fracturas
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Colmatagem Colmatagem das fracturas
A´1 < A1
Para a mesma pressão a absorçãoapós a pressão máxima é menor
ou maior
Lavagem ou desobstrução d fdas fracturas
A´1 > A1A 1 > A1
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Fracturação hidráulica
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Estanquicidade do maciço ou necessidade de impermeabilização ?ecess dade de pe eab ação
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A (litros/10 minutos)U. Lugeon =
t (minutos) x l (metros)
l – comprimento do troço (m); t - tempo (minutos); A – absorção (litros/10 minutos)
UL é determinado apenas para 10 kgf/cm2 (*)
O maciço é considerado estanque se, ç q ,em dois troços consecutivos (10 metros)
o valor de UL < 1
(*) S i ã i i ã i fô l i f ã (*) Se o ensaio não atingiu esta pressão e o regime fôr laminar, faz-se uma regressão
linear para determinar a absorção correspondente a 10 kgf/cm2
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Em alternativa podemos calcular sempre as Unidades de Absorção
A (litros/10 minutos)
Em alternativa podemos calcular sempre as Unidades de Absorção
A (litros/10 minutos)U. A =
t (minutos) x l (metros) x p (Kgf/cm2)t (minutos) x l (metros) x p (Kgf/cm )
Os valores devem ser inferiores a 0.1 para garantir a i id d d i O l d d estanquicidade do maciço. Os resultados devem
Abranger também um troço de 10 metros
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Determinação da permeabilidade (k) do maciço
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H depende da posição do nível freático
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H depende da posição do nível freático
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Exercício de Revisão
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Exercício de Aplicação
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Absorções
Troço Pressão
do
Regime de
Fracturação
Comportamento ççEnsaiado
(m) ensaio
Kg/cm2 l/10 min
UL
UA
A2/A1 P2/P1 √ (P2/P1)
gescoamento
ç pdo recheio das
fracturas
5 -10 2.5 3.5 2 5
30 40 13
2.5 13
10 -15
2.5 3.5 2.5
28 54 22
2.5 5 0
24 54
15 -20
5.010.0 5.0 2.5
54 124 68 36
2.5 5 0
18 42
20 - 25
5.010.0 5.0 2.5
42 83 34 13
2.5 14 25 - 30
3.52.5
21 13