Apresentao do PowerPoint

CLASSIFICAO DE HOEK & BROWN (1988 - 2002)

INTEGRANTESGUILHERME FREITASLEANDRO BARRETOLUCAS GUIMARESTADEU SOUZA

1INTRODUOO critrio de classificao de Hoek-Brown usado, em mecnica das rochas, para prever as possveis falhas de um macio. A verso original do critrio de Hoek-Brown foi desenvolvido por Evert Hoek e ET Brown em 1980 para o projeto de escavaes subterrneas. Em 1988, o critrio foi expandido para aplicabilidade a problemas de estabilidade de galerias subterrneas e taludes de superfcie.

2INTRODUOA ideia bsica do critrio de Hoek-Brown, inicialmente, era com as propriedades da rocha intacta e adicionar fatores para reduzir os riscos das propriedades de movimentao de um macio. Apesar de um critrio semelhante para o concreto ter sido desenvolvido em 1936, a ferramenta significativa que o critrio de Hoek-Brown deu aos engenheiros de projeto, era uma quantificao da relao entre o estado de tenso e classificao do macio rochoso de Bieniawski (RMR). O critrio de falha Hoek-Brown amplamente utilizado nos projetos de engenharia.3INTRODUOA classificao de Hoek-Brown um critrio de ruptura capaz de representar a resistncia do macio rochoso(1) de forma apropriada.

Foi criado a partir dos resultados de pesquisas sobre a ruptura frgil de rocha intacta(2) conduzidas por Evert Hoek e estudos sobre o comportamento de macios rochosos fraturados conduzidos por Edwin T. Brown.

O critrio parte das propriedades da rocha intacta e introduz fatores que reduzem estas propriedades com base nas caractersticas das descontinuidades no macio rochoso.

(1)Macio rochoso conjunto de blocos de rocha justapostos e articulados, separados por descontinuidades (pontos que apresentam baixa ou nenhuma resistncia trao).

(2)Rocha intacta poro da massa rochosa, livre de descontinuidades, sobre a qual se verificam propriedades de resistncia mecnica do material rochoso.

4INTRODUOO critrio Hoek-Brown sofreu diversas atualizaes, chegando equao:

1 tenso efetiva principal maior de ruptura3 tenso efetiva principal menor aplicadaci resistncia compresso uniaxial da rocha intactaa e s constantes para o macio rochosomb valor reduzido da constante do material mi ou constante do macio rochoso

5INTRODUOTabela 1: Valores da constante mi para a rocha intacta. Os valores em parnteses so estimados.

6INTRODUOTabela 2: Relao entre a qualidade do macio rochoso e as constantes de Hoek-Brown

7INTRODUOO critrio de Hoek-Brown assume o comportamento dos macios rochosos como isotrpicos, apenas deveria ser aplicado aos macios rochosos na qual existe um suficiente nmero de descontinuidades pouco espaadas, com caractersticas idnticas das superfcies, em que pudesse ser assumido um comportamento isotrpico envolvendo cedncia das descontinuidades. Quando a estrutura a ser analisada grande e os blocos comparativamente pequenos, a massa rochosa pode ser tratada como um material de Hoek-Brown.

No entanto, quando o tamanho dos blocos so da mesma ordem de grandeza que a estrutura em estudo, ou quando uma das descontinuidades apresenta caractersticas muito diferentes das restantes, o critrio de Hoek-Brown no dever ser aplicado.8INTRODUOInicialmente, os autores utilizaram a classificao geomecnica RMR(3) para ligar o critrio emprico com as observaes geolgicas.

Posteriormente, foi criado o critrio GSI para substituir o RMR.

O sistema GSI (Geological Strength Index) ndice Geolgico de Resistncia uma classificao para estimar a reduo da resistncia do macio rochoso em diferentes condies geolgicas e fornece um parmetro geotcnico que varia entre 0 e 100. Este sistema baseia-se no conceito de que a resistncia de um macio rochoso depende no s das propriedades da rocha intacta, mas tambm na liberdade que os blocos de rocha tm de escorregar ou rodar sob diferentes condies de tenso.

(3)Classificao geomecnica RMR se baseia no princpio de atribuio de pesos aos seis parmetros significativos ao comportamento dos macios rochosos. (1.Resistncia compresso uniaxial da rocha intacta; 2.RQD (Rock Quality Designation); 3.Espaamento das descontinuidades; 4.Condio das descontinuidades; 5.Influncia da gua; 6. Orientao das descontinuidades).9INTRODUOTabela 3: baco da estimativa do GSI para rochas fraturadas

10REVISO BIBLIOGRFICAESTIMATIVA DO COMPORTAMENTO MECNICO DA CAMADA DE CARVO BONITO EM MINAS SUBTERRNEAS DE SANTA CATARINA 11OBJETIVOComo objetivo principal da reviso bibliogrfica a ser apresentado, tem-se a quantificao do critrio de ruptura em forma de resistncia do macio rochoso para determinar seu grau de estabilidade e a partir deste, determinar os parmetros de qualidade das camadas litolgicas que formam o sistema piso-pilar-teto do depsito, tendo como foco o critrio de Hoek e Brown.12REVISO BIBLIOGRFICAExiste uma grande diferena entre rocha intacta e macio rochoso no que se refere ao comportamento geomecnico. A rocha intacta a poro do macio rochoso sem fraturas nem alteraes. Os ensaios de laboratrio so realizados com rocha intacta, entretanto a resistncia obtida por meio destes ensaios difere da resistncia do macio rochoso (in-situ). Para estimar a resistncia do macio rochoso pode-se utilizar o critrio de ruptura de Hoek-Brown (Hoek e Brown, 1997). Para utilizar o critrio de ruptura de Hoek-Brown necessrio o conhecimento de trs parmetros: Resistncia a compresso uniaxial da rocha intacta; A constante Mi determinada por Hoek-Brown; A classificao GSI (Geological Strength Index) introduzido por Hoek (1994) e Hoek et al. (1995). 13REVISO BIBLIOGRFICA/APLICAO

Ensaios de compresso triaxial, correlacionando a tenso de ruptura maior (1) pela tenso de ruptura menor(2), ou seja, a tenso confinante.

possvel observar que em uma mesma tenso de confinamento h variaes de tenso de ruptura relativamente grandes, isso se deve a heterogeneidade e anisotropia do comportamento do carvo dentro da rea de estudo. Este comportamento geralmente observado em ensaios de compresso simples ou em menores tenses confinantes de ensaios triaxiais.14REVISO BIBLIOGRFICA/APLICAOA partir desses ensaios triaxiais, por meio da equao (1), determinou resistncia a compresso uniaxial dos onze furos de sondagem estudados, o qual demonstrado por meio de um histograma de frequncia

A Figura mostra que a mdia da resistncia a compresso para as diferentes reas em estudo 30 MPa e que h um desvio padro de 8,29Mpa.

15REVISO BIBLIOGRFICA/APLICAO A anlise apenas dos valores encontrados nos ensaios de compresso no se mostraram satisfatrios, uma vez que no se pode afirmar que o macio rochoso ir seguir a mesma tendncia que a da rocha intacta quando se observa apenas a tenso de ruptura da mesma. Para poder afirmar que o macio rochoso, ou seja, a rocha in situ, ter um comportamento similar ou no a da rocha intacta, foi proposto uma anlise do GSI em conjunto com os ensaios realizados.16REVISO BIBLIOGRFICA/APLICAOFoi distinguido na Tabela III o GSI da rocha intacta e do macio rochoso. Esta distino realizada pelo fato de que ao se fazer o clculo da resistncia da rocha intacta esta no considera a influncia das descontinuidades presentes na litologia. O valor atribudo de 100 referente a esta suposio. Pode-se perceber que quando se leva em considerao o GSI, reduz o valor da resistncia. No caso do macio rochoso, o GSI foi calculado como exposto na equao (2) , segundo o critrio de Hoek-Brown (1997). Ele foi determinado pelo RMR referente de cada furo de sondagem e ponderou a resistncia em funo das descontinuidades presentes na litologia analisada.

Clculo para resistncia UCS:17

REVISO BIBLIOGRFICA/APLICAO

18REVISO BIBLIOGRFICA/APLICAO

A Figura 4 mostra a relao entre GSI e a resistncia do macio. Para a classificao RMR e, por consequncia o GSI. Dos seis parmetros que devem ser observados para a classificao RMR, quatro se referem a quantidade, qualidade e orientao das descontinuidades. Portanto, as descontinuidades tm influncia direta da resistncia do macio rochoso19CONCLUSO A resistncia da rocha intacta da camada bonito apresenta uma caracterstica quase uniforme para a regio em estudo.

A resistncia da rocha in situ varia conforme a quantidade e qualidade das descontinuidades.

importante a caracterizao geomecnica do macio rochoso, pois apenas os ensaios da camada de carvo no fornecem as informaes necessrias para um projeto adequado de engenharia.

A caracterizao geomecnica se refere a descrio geomecnica dos testemunhos de sondagem e aos ensaios em laboratrios (compresso simples e triaxial).

20REFERNCIAS BIBLIGRFICASBIENIAWSKI, Z. T.,1974, Estimating the strength of rock materials. J. S. Afr. Inst. Min. Metall., 74(8): 31220.

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