sistema de classificação geomecânica de maciços rochosos fábio augusto g. v. reis

Sistema de Classificação Geomecânica de Maciços

Rochosos

Fábio Augusto G. V. Reis

Objetivos das Classificações Geomecânicas

Definir diferentes classes de maciço com a finalidade fundamental de subsidiar decisões de engenharia;

Organizar em categorias as características do maciço de forma hierárquica;

Prever o comportamento de maciços rochosos em escavações;

Estimar a auto-sustentação dos maciços, estabelecer os sistemas de suporte adequados e definir a geometria da escavação e seqüência de desmonte (Brito e Oliveira, 1998).

Critérios para uma Classificação Geomecânica

Objetividade: o método deve fornecer dados verificáveis e reproduzíveis;

Confiabilidade: em situações semelhantes, o método deve produzir os mesmos resultados dentro das margens de erro aceitáveis;

Validade: os dados resultantes devem ser compatíveis com aqueles obtidos por algum outro método;

Sensitividade: o método deve considerar diferenciações mensuráveis em unidade compatível de acordo com o fenômeno estudado;

Critérios para uma Classificação Geomecânica

Comparabilidade: deve ser aplicável a um amplo leque de expressões de campo do fenômeno (combinações entre propriedade geológicas e geotécnicas); e,

Utilidade: deve fornecer informações relevantes para questões teóricas e práticas congruentes, não devendo ser de aplicação complicada e trabalhosa a ponto de inibir a coleta de dados (Brito e Oliveira, 1998).

Adequabilidade de um método depende da precisão com que um critério pode ser aplicado para definir os limites das diversas categorias (Pincus, 1987).

Principais Parâmetros Geomecânicos

Resistência da rocha intacta;

Resistência das descontinuidades (juntas, planos de fraqueza estrutural do maciço);

Orientação das descontinuidades desfavoráveis em relação às escavações;

Densidade de compartimentação do maciço (freqüência das juntas);

Influência da água subterrânea;

Condições de tensão ao redor da escavação.

Sistema RMR (Rock Mass Rating) Bieniawski (1973)

Permite inferir valores de referência para o tempo de auto-sustentação do maciço, características da seção de escavação e métodos de suporte recomendados


Caracterizar os parâmetros condicionantes do comportamento dos maciços rochosos;

Compartimentar uma formação rochosa em classes de maciço com qualidades distintas;

Fornecer parâmetros para a compreensão das características de cada classe do maciço;

Prover de dados quantitativos para o projeto geomecânico; e,

Servir como referência à comunicação de dados na própria obra e entre obras distintas.


Principais Parâmetros da Classificação:

Resistência à compressão simples (índice de compressão puntiforme);

RQD (Rock Quality Designation) = (Σp/n)*100;

Espaçamento das descontinuidades;

Padrão das descontinuidades;

Ação da água subterrânea; e,

Orientação relativa das descontinuidades/escavação.

Sistema Q Barton et al. (1974)

Principais Parâmetros da Classificação:

Q = [RQD / Jn] * [Jr / Ja] * [Jv / SRF] RQD: índice de designação da qualidade da rocha;

Jn: índice de influência do número de famílias das descontinuidades;

Jr: índice de influência da rugosidade das paredes das descontinuidades;

Ja:índice de influência da alteração das paredes das descontinuidades;

Jv: índice de influência da ação subterrânea;

SRF: índice de influência do estado de tensões no maciço no entorno da cavidade (Stress Reduction Factor)


Parâmetros para cálculo do Q

[RQD / Jn]: expressa os efeitos das dimensões dos blocos rochosos;

[Jr / Ja]: expressa os efeitos da resistência ao cisalhamento ao longo das superfícies das descontinuidades (mínima resistência inter-blocos); e,

[Jv / SRF]: expressa os efeitos das tensões operantes nas vizinhanças da cavidade.


Parâmetros para cálculo do Q

RQD = 115 – 3,3 Jn (representa a densidade de descontinuidades por volume unitário de maciço)

Jn: obtido pelo somatório do número de descontinuidades de um único sistema interceptadas ao longo de uma direção ortogonal ao seu plano, ponderada pelo comprimento individual das linhas de levantamento.

Por exemplo, no caso de 4 sistemas de descontinuidades contabilizadas ao longo de quatro linhas com comprimentos respectivos de 10, 10, 5 e 10m, obtém-se:

Jn = 6/10 + 24/10 + 5/5 + 1/10 = 4,1 juntas/m³


Os índices que constituem o Sistema Q podem variar entre certos intervalos:

RQD = 10 a 100Jn = 0,5 a 20Jr = 0,5 a 4Ja = 0,07 a 20Jv = 0,05 a 1,0SRF = 0,5 a 20

O resultado final de Q é plotado em escala logarítmica variando entre 0,001 e 1.000, abrangendo desde rochas brandas até maciço sãos, praticamente livres de descontinuidade.

OBRIGADO!!!

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