Resumo Geologia

- Rochas raramente são materiais contínuos

- A estabilidade depende de traços geológicos e estruturais

Geologia Estrutural: estuda a ocorrência natural de fissuras nas rochas, planos de estratificação, juntas e falhas → descontinuidades

Descontinuidades: planos de fraqueza em uma rocha intacta e resistente, que influenciam diretamente na estabilidade de taludes rochosos. As rupturas tendem a ocorrer preferencialmente ao longo desses planos.

Propriedades ligadas à estabilidade: orientação, persistência (extensão), rugosidade, grau de intemperismo (“infiling” – preenchimento por materiais diversos)

- Embora a orientação das descontinuidades seja o fator que mais influencia na estabilidade, a persistência e o espaçamento são significativos.

Planos de Estratificação: representam uma interrupção no curso do plano de sedimentação, separado por falhas/estratos. Em rochas sedimentares podem coincidir com as direções de fraqueza.

Dobras: classificadas de acordo com o mecanismo da formação → flexão ou cisalhamento

Falhas: fraturas ou zonas de fraturas ao longo das quais houve descolamento devido a tensões cisalhantes.

- Direção de mergulho: estado de tensões que existiu no momento de formação

- Podem ser classificadas de acordo com a direção de máxima e mínima tensão

*Quando o comprimento da falha e muito menor do que as dimensões do talude, sua influência na estabilidade do talude é secundária.

Juntas ou Diáclases: fraturas que dividem as rochas em blocos em relação aos quais não se produziu deslocamento. Sua origem está ligada a esforços de tração, compressão e torção, ou ao processo de resfriamento das rochas ígneas.

- As propriedades das descontinuidades afetam a resistência do maciço rochoso, sendo importante realizar o:

Mapeamento: geometria das camadas → testemunhos de sondagens para caracterização dos materiais

        Boletim de Sondagem – RQD (Rock Quality Designation) – indica a qualidade do maciço rochoso

Mapeamento Geológico: determinação da influência das descontinuidades na estabilidade → relação entre sua orientação e a face do talude

- Quando as tensões atuantes excedem sua resistência ao cisalhamento, ocorrem fraturas, formando juntas e falhas.

Investigação das Descontinuidades

- Análise da orientação e identificação de conjuntos de descontinuidades ou descontinuidades singulares que possam causar instabilidade nos blocos de rochas.

- Mapeamento superficial, sub-superficial (sondagens, geofísica), descrição básica (mergulho e direção de mergulho)[pic 1]

Mergulho: máxima inclinação da descontinuidade com a horizontal (ψ).

Direção de Mergulho: direção do traço horizontal do mergulho (α)

Direção de Ataque: linha de intersecção de um plano inclinado com um plano horizontal de referência. Forma um ângulo reto com a direção de mergulho.

- Um plano de ruptura num talude rochoso pode ser composto de um único plano contínuo ou uma superfície complexa, composta por descontinuidades e fraturas através da rocha intacta.

- A determinação da resistência de cisalhamento de um maciço rochoso não depende somente dos resultados de laboratório e campo, mas também da interpretação dos resultados de acordo com a rocha que compõe o talude.

- Pequenas variações no valor da resistência de cisalhamento podem gerar grandes mudanças na determinação de alturas seguras ou do ângulo mais seguro do talude.

Classificações Geomecânicas: sistemas baseados em características dos maciços, permitindo sua classificação para facilitar a tomada de decisões.

Objetivos: estimar a auto-sustentação, escolha de sistemas de suportes adequados, definição da geometria das escavações, determinação da sequência de desmonte.

Parâmetros Geomecânicos: resistência da rocha intacta, resistência das descontinuidades (juntas, planos de fraqueza), orientação das descontinuidades desfavoráveis às escavações, densidade de compartimentação (frequência das juntas), influência da água subterrânea, condições de tensão ao redor da escavação.

→ Parâmetros de descontinuidades que determinam a forma e dimensão dos blocos que compartimentam os maciços rochosos: orientação e número de famílias, desenvolvimento e espaçamento.

Sistema RQD: leva em consideração a quantidade de descontinuidades ao longo de um testemunho de sondagem.

Sistema RMR (Rock Mass Rating)

Objetivos: caracterizar parâmetros relevantes, compartimentar uma rocha em classes de maciços de diferentes qualidades, fornecer parâmetros para caracterizar cada maciço, prever dados para o projeto etc.

Parâmetros: resistência à compressão simples, RQD, espaçamento e padrão das descontinuidades, ação da água subterrânea, orientação relativa descontinuidades/escavação.

Sondagens em Rochas

Propósitos da investigação: selecionar o tipo e profundidade da fundação, avaliar a capacidade de carga da fundação, estimar o assentamento da estrutura, determinar potenciais problemas de fundação, estabelecer o lençol freático, prever a pressão lateral de terra para muros/escoramentos/cortinas, estabelecer métodos de construção para modificar condições do subsolo.

Sondagem Rotativa: preserva as amostras, usado principalmente para perfuração de maciços rochosos.

- É um complemento ao mapeamento superficial do maciço, com o objetivo de identificar as rochas e os elementos estruturais presentes. Pode-se atingir grandes profundidades.

- Fornece a resistência in situ da rocha, a frequência das fraturas e características das zonas de cisalhamento.

- Possibilita a instalação de piezômetros ao longo das hastes e a realização de testes de resistência em laboratório.

*A broca utilizada na perfuração deve ser continuamente lavada para arrefecimento.