CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPIRITO SANTO

CAMPUS CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM

ENGENHARIA DE MINAS – 6º PERÍODO

ANDREI GIRARDI

RESUMO:

CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA

CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM

2014

ANDREI GIRARDI

RESUMO:

CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA

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CACHOEIRO DE ITAPEMIRIM

2014

CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA

Os sistemas de classificações geomecânicas são boas ferramentas para avaliar e quantificar a qualidade de um maciço rochoso e auxiliar nos projetos de engenharia em rocha, como escavações, abertura de galerias e túneis, estabilidade de encostas, operações de lavra subterrânea, e a céu aberto. Os principais sistemas de classificação já desenvolvidos como a classificação geomecânica. Dentro desse cenário, este resumo traz três sistemas de classificação mais utilizados, o RMR, o sistema-Q, e o RMi para classificar maciços rochosos de variadas litologias. Os resultados dessas classificações além de sugerir uma série de procedimentos de engenharia, também podem ser utilizados para calcular algumas propriedades mecânicas dos maciços rochosos através de fórmulas empíricas desenvolvidas por alguns autores, baseadas muitas vezes, na correlação de um grande número de estudos práticos advindos da utilização dessas classificações.

As classificações geomecânicas são utilizadas para caracterizar os maciços rochosos através de um conjunto de propriedades identificadas por observação direta e através de ensaios realizados in situ ou em amostras recolhidas em sondagens. O interesse destas classificações consiste também em sistematizar o conjunto de elementos geotécnicos que interessa caracterizar num determinado maciço rochoso. Entre as várias classificações geomecânicas estão as de Bieniawski (Sistema RMR), Barton (Sistema Q) e RMi.

A classificação de Bieniawski ou Sistema RMR (“Rock Mass Rating”) é, atualmente, muito divulgada e tem sido sucessivamente refinada à medida que são incluídos os resultados de análises de um maior número de casos práticos. O sistema RMR têm sua utilização difundida em todo o planeta, o que acaba por promover o desenvolvimento do próprio sistema de classificação e de outras ferramentas relacionadas a ele, como o surgimento de fórmulas empíricas para a determinação de algumas propriedades mecânicas dos maciços rochosos.

A classificação geomecânica é baseada no princípio da atribuição de pesos aos seis parâmetros que Bieniawski considerou contribuírem mais significativamente para o comportamento dos maciços rochosos, tendo em atenção especial o caso das obras subterrâneas. O somatório dos pesos atribuídos a cada um destes parâmetros constitui um índice, usualmente designado por RMR, ao qual corresponde uma das cinco classes de qualidade de maciços, consideradas pelo autor. Os parâmetros utilizados são os seguintes:

1. Resistência à compressão uniaxial da rocha intacta;

2. RQD (“Rock Quality Designation”);

3. Espaçamento das descontinuidades;

4. Condição das descontinuidades;

5. Influência da água;

6. Orientação das descontinuidades.

A aplicação da classificação a um maciço rochoso implica a divisão deste em várias regiões estruturais (zonas) a serem classificadas separadamente. As fronteiras destas regiões coincidem usualmente com as estruturas geológicas principais, tais como falhas ou mudanças do tipo de rocha. Em alguns casos, dentro do mesmo tipo de rocha, as mudanças significativas no espaçamento das descontinuidades, ou das características destas, podem obrigar à subdivisão do maciço rochoso num maior número de regiões estruturais de menor dimensão.

Além do mais, existem várias tabelas que auxiliam para se determinar os pesos relativos das características, a orientação das descontinuidades em relação à orientação da escavação e as classificações dos maciços rochosos, em aplicação aos parâmetros de Bieniawski.

A classificação do sistema Q proposta por Barton, em 1974, com fundamento na observação dum grande número de escavações subterrâneas, do Norwegian Geotechnical Institute. Barton propôs uma classificação que assenta na definição de um índice de qualidade Q baseado na análise de 6 fatores considerados relevantes para a caracterização do comportamento dos maciços rochosos.

O valor numérico do índice Q apresenta um largo campo de variação, entre 10^-3 e 10^3, e é determinado pela expressão seguinte:

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Os três quocientes que compõem a expressão correspondem a três aspectos relativos ao maciço rochoso:

1. RQD / Jn caracteriza a estrutura do maciço rochoso e constitui uma medida do bloco unitáriodeste; o seu valor, variável entre 200 e 0,5, dá uma ideia genérica da dimensão dos blocos;

2. Jr / Ja caracteriza as descontinuidades e/ou o seu enchimento sob o aspecto da rugosidadee do grau de alteração; este quociente é crescente com o incremento da rugosidade e diminui com o grau de alteração das paredes em contacto directo, situações a que correspondem aumentos da resistência ao corte; o quociente diminui, tal como a resistência ao corte, quando as descontinuidades têm preenchimentos argilosos ou quando se encontram abertas;