Maciços antigos/ escudos cristalinos Colinas de campina grande.
CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE MACIÇOS … · Classificação da Sociedade Internacional de...
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MACIÇO ROCHOSO
É
Do ponto de vista do seu aproveitamento em engenharia
Um conjunto de BLOCOS DE ROCHA
Justapostos e articulados
MATERIAL que forma os blocos MATRIZ do maciço rochoso é
ROCHA INTACTA
SUPERFÍCIES que limitam os blocos DESCONTINUIDADES
Influência da escala na avaliação da homogeneidade, isotropia e continuidade dos maciços rochosos (Hoek, 1983)
CARACTERIZAÇÃODE
MACIÇOS ROCHOSOSversus
CLASSIFICAÇÃODE
MACIÇOS ROCHOSOS
Características do maciçodiferem de local para local,função da história geológica da região considerada, é necessário evidenciar os atributos do meio rochoso que condicionam o seu comportamento ante as solicitações impostas pela obra em questão
Hierarquizar aquelascaracterísticas, organizá-lasindividualmente em grupos ou classes, às quais se possa associar comportamentos diferenciados do meio rochoso, para as condições de solicitação
Características mais visadas no estudo do comportamento dos maciços rochosos
Obras hidráulicase certas obras de
escavação
Obras subterrâneas profundas
•Deformabilidade•Resistência à compressão•Permeabilidade
Estados de tensão naturais
Tais características compreendem
As feições geológicas
Parâmetros geotécnicos
Caracterizaçãogeológico-geotécnica
do maciço rochoso
Índices e Propriedades físicas(in-situ e laboratório)
CLASSIFICAÇÃO GEOLÓGICA
1. Classificação litológica(génese da formação geológica) 2. Qualidade do maciço rochoso
Baseia-se
MineralogiaEstrutura da rochaTextura da rochaComposição química, coloração, etc.
Baseia-se
Estado de alteraçãoGrau de fracturação
ENGLOBA
2. Qualidade do maciço rochoso
a) Estado de alteração
W4-5
W1-2
O maciço apresenta-se completamente friável, praticamente com comportamento de solo
DecompostoW5
Alteração visivel em todo o maciço e a rocha é parcialmente friável
Muito alteradoW4
Alteração visivel em todo o maciço rochoso mas a rocha não é friável
Medianamentealterado
W3
Sinais de alteração apenas nas imediações das descontinuidades
Pouco alteradoW2
Sem quaisquer sinais de alteração
SãoW1
DescriçãoDesignaçõesSimbolos
Percentagem de recuperação – obtém-se multiplicando por 100 o quociente entre a soma dos comprimentos de todos os tarolos obtidos numa manobra e o comprimento do trecho furado nessa manobra
Considera-se que o maciço rochoso está:
•Pouco alterado (logo, em princípio, de boa qualidade) - % de recuperação superior a 80%
•Medianamente alterado (valores intermédios) – 80%>r>50%
•Muito alterado (logo de má qualidade) - % de recuperação inferior a 50%
Próximas
Medianamente afastadas
Afastadas
<6
6 - 20
20 - 60
60 - 200
>200
Intervalos(cm)
F4-5
F1-2
Muito próximasF5
Próximas F4
Medianamente afastadas
F3
AfastadasF2
Muito afastadasF1
DesignaçõesSimbolos
1. Classificação da Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas(SIMR)
2. A avaliação do grau de fracturação de um maciço pode ser igualmente feita através:
•da contagem do número de diacláses por metro
•Do estudo de tarolos de sondagem – indica-se a dimensão
do maior tarolo numa dada operação de furação – CRITÉRIO
DISCUTÍVEL, uma vez que é frequente a existência de zonas
fragmentadas na vizinhança imediata de zonas pouco
fracturadas e sendo, em regra aquelas que condicionam o
comportamento do maciço
c) RQD (Rock Quality Designation)
Engloba num só os dois critérios – estado de alteração e fracturação (Deere, 1967)
Estado de alteração e fracturação
Excelente90-100%
Boa75-90%
Razoável50-75%
Fraca25-50%
Muito fraca0-25%
Qualidade do maciço rochosoRQD
Em princípio, a determinação do RQD deve ser feita apenas em sondagens que utilizam amostradores de parede dupla ou tripla, de diâmetro igual ou superior a 76 mm. Em maciços muito anisotrópicos ou em furos de muito pequeno diâmetro, perde sentido a utilização deste critério em consequência da má qualidade dos tarolos obtidos.
d) Outras classificações baseadas no estado de alteração e fracturação
MULLER (1962)
4 estados de alteração
Rocha sã--------------------------------------grau1Rocha pouco a medianamente alterada-----grau2Rocha alterada--------------------------------grau3Rocha decomposta ou solo residual----------grau4
e
5 grupos para o espaçamento das diacláses
Ocasional-----------------------------acima de 2 mGrande---------------------------entre 20 cm e 2 mPequeno------------------------entre 2 cm e 20 cmMuito pequeno-----------------entre 0.1 cm e 2 cmZona de esmagamento (como solo)--- d<0.1 cm
LIDA (1970)
Estado de alteraçãoA--------rocha dura a sãB--------medianamente alterada e medianamente duraC--------alterada, fracturando-se facilmente com martelo
Espaçamento das diaclásesI---------------------------afastamento>50 cmII--------------------------afastamento entre 15 e 50 cmIII-------------------------afastamento <15 cm
Abertura das diaclásesa -fechadas, não alteradas ao longo das superfícies de
diaclásesb - fechadas, um pouco alteradas ao longo da diaclásec - pouco abertas ou fechadas mas muito alteradas ao
longo das diacláses d - muito abertas
e) Classificação baseada na espessura das camadas (SIMR-1980)
Delgadas
Espessura mediana
Espessas
<6
6 - 20
20 - 60
60 - 200
>200
Intervalos(cm)
L4-5
L1-2
Muito delgadasL5
delgadas L4
Espessura mediana
L3
Espessas L2
Muito espessasL1
DesignaçõesSimbolos
CLASSIFICAÇÕES BASEADAS EM CRITÉRIOS TÉCNICOS OU DE ENGENHARIA
ObjectivoConsiderar os parâmetros (nomeadamente fisico-mecânicos)que interessam aos diferentes projectos de engenharia
ROCHAS DOS MACIÇOS ROCHOSOS
Propriedades e parâmetros fisicos das rochas-isotropismo-densidade-densidade aparente-peso específico da fracção sólida-teor de humidade-porosidade-permeabilidade-condutividade hidráulica-velocidades de propagação do som (Vp e Vs)-resistência à compressão uniaxial
DEERE (1967)
Quanto à resistência à compressão simples
Muito baixaE<275
BaixaD275-550
MédiaC1100-550
AltaB1100-2200
Muito altaA>2200
DesignaçõesSimbolosIntervalos (σσσσr)(Kg/cm2)
Quanto ao quociente Et/σσσσr
Baixo L<200
MédioM200-500
AltoH>500
DesignaçõessimbolosIntervalos (Et/σσσσr)
Ex. de classificação:AM, EL
Et – módulo de elasticidadetangente a 50%da tensão de rotura
COATES (1964)
a) Resistência à compressão simples
(Kg/cm2)Fraca <700Forte 700-1760Muito forte >1760
b) Comportamento pré-rotura
ElásticoViscoso
c) Características na rotura
FrágilPlástica
CLASSIFICAÇÃO BASEADA NA HOMOGENEIDADE DO MACIÇO ROCHOSO E CONTINUIDADE DA ROCHA
a) Homogeneidade da formação
MaciçaEstratificada
b) Continuidade da rocha na formação
espaçamento entre diacláses
Compacta >1.8 mFracturada 76 mm-1.8 mFragmentada <76 mm
STAPLEDON (1968)
Muito forte>1800
Forte700-1800
Mediana200-700
Fraca70-200
Muito fraca<70
DesignaçãoResistência à compressão simples (σσσσr) – Kg/cm2
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO SIMPLES (SIMR)
Baixa
Média
Elevada
<6 (<60)
6 – 20 (60-200)
20 – 60 (200-600)
60 – 200 (600-2000)
>200 (>2000)
IntervalosMpa a (Kg/cm2)
S4-5
S1-2
Muito baixaS5
BaixaS4
MédiaS3
ElevadaS2
Muito elevadaS1
DesignaçõesSimbolos
Nota: Quando o maciço rochoso é marcadamente anisotrópico, o valor considerado deverá corresponder à direcção segundo a qual o valor é menor
FRANKLIN (1972)
Desenvolveu o ensaio de carga pontual que permite a obtenção de um indice de resistência à compressão, correlacionável com a resistência à compressão simples, que é de determinação muito expedita podendo ser, inclusivamente, utilizado no campo
Martelo de Schmidt
DUREZA (martelo de Schmidt)
VAN DER VLIS (1970)
Classificação baseada no valor da dureza (classificação em provete)
>9.2>125Muito duraalicate
4.0-9.250-125DuraFragmenta com
2.6-4.030-50Median. duraNão se
1.2-2.610-30ConsolidadaFragmenta-se com alicate
0.9-1.25-10FriávelFragmenta-se com dificuldade com os dedos
0.7-0.92-5BrandaFragmenta-se sem dificuldade
<0.7<2Não consolidadaSem cimento
Módulo de elasticidade (105Kg/cm2)
Dureza de Brinell
Termo descritivoAspecto da rocha
ONODERA (1963)
Muito fracoE0.20
FracoD0.20-0.35
RazoávelC0.35-0.50
BomB0.50-0.75
ExcelenteA0.75
DesignaçãoSimboloed/Ed
ed – módulo de elasticidade determinado “in situ”Ed – módulo de elasticidade determinado em laboratório
ALGUNS SISTEMAS RECENTES DE CLASSIFICAÇÃO DE MACIÇOS ROCHOSOS
CLASSIFICAÇÃO DA SIMRPARÂMETROS
1. Caracterização geológica• Classificação petrográfica• Grau de alteração das rochas• Estrutura geológica-dobras, falhas, etc.• Fracturação-características das fracturas, atitude das famílias
de fracturas, etc.
2. Duas características estruturais dos maciços rochosos• Espessura das camadas• Espaçamento entre fracturas
3. Duas características mecânicas• Resistência à compressão simples do material rocha• Ângulo de atrito das fracturas