Prof. Evandro Moraes da Gama, Eng. de Minas – Geól. de Engenharia, PhD emgama@demin.ufmg.br

I

MECÂNICA DE ROCHAS APLICADA À MINERAÇÃO À CÉU ABERTO

CAPÍTULO 1 - Exemplos de Aplicação

1.1 Introdução ............................................................................................ 01

1.2 Estudo Crítico dos Taludes .................................................................. 01

1.3 Análise Geológica Estrutural ................................................................ 07

1.4 Análise Cinemática .............................................................................. 14

1.4.1 Prováveis tipos de Ruptura ............................................................... 14

1.4.2 Análise Equilíbrio Limite .................................................................... 20

1.5 Análise Numérica ................................................................................. 23

1.6 Novas Técnicas de Estabilização e Remediação de

Escorregamentos de Taludes em Mineração ............................................

32

CAPÍTULO 2 - Estabilidade de Taludes a Céu Aberto 2.1 Classificação dos Movimentos.............................................................. 36

2.2 Influência da Pressão de Água na Resistência ao Cisalhamento........ 37

2.3 Leis das Tensões Efetivas ................................................................... 39

2.4 Efeito da Pressão de Água em uma Fenda de Tração ........................ 40

2.5 Reforço para Prevenção de Deslocamento ......................................... 40

2.6 Fator de Segurança de um Talude ...................................................... 41

2.7 Movimento de Encostas e Tipo de Análise .......................................... 42

2.7.1 Quedas ............................................................................................. 43

2.7.2 Tombamentos ................................................................................... 43

2.8 Deslizamentos ..................................................................................... 48

2.8.1 Deslizamentos Planares ................................................................... 48

2.8.2 Análise de Estabilidade da Ruptura Planar ...................................... 48

2.8.3 Análise Gráfica de Estabilidade (Ruptura Planar) ............................ 54

2.8.4 Influência da Água Subterrânea na Estabilidade .............................. 56

2.8.5 Fenda de Tração como um Indicador de Instabilidade ..................... 57

2.8.6 Inclinação Crítica do Plano de Ruptura ............................................ 57

2.8.7 Reforço do Talude ............................................................................ 57

2.8.8 Análise de Ruptura em um Plano com Rugosidade ......................... 58

2.9 Deslizamentos por Cunhas .................................................................. 60

Prof. Evandro Moraes da Gama, Eng. de Minas – Geól. de Engenharia, PhD emgama@demin.ufmg.br

II

2.9.1 Definição da Geometria da Cunha .................................................... 60

2.9.2 Análise da Ruptura por Cunha .......................................................... 61

2.9.3 Análise da Ruptura por Cunha Incluindo Coesão e Pressão de

Água ...........................................................................................................

65

2.9.4 Cartas de Estabilidade de Cunhas Apenas para Atrito ..................... 67

2.10 Deslizamentos Circulares .................................................................. 75

2.10.1 Condições de Ruptura Circular ....................................................... 76

2.10.2 Derivação de Cartas de Superfícies Circulares .............................. 76

2.10.3 Produção de Cartas de Ruptura Circular ........................................ 78

2.10.4 Uso das Cartas de Ruptura Circular ............................................... 78

2.10.5 Localização dos Círculos de Ruptura Críticos e da Fenda de

Tração ........................................................................................................

79

2.11 Métodos de Estabilização e de Proteção ........................................... 87

2.11.1 Introdução ....................................................................................... 87

2.11.2 Parâmetros de Projeto Geométrico de Taludes e de Escavação ... 88

2.11.3 Drenagem ....................................................................................... 91

2.11.4 Sistemas de Reforço e Suporte ...................................................... 93

2.11.5 Métodos de Proteção ...................................................................... 93

CAPÍTULO 3 - Principais Métodos de Análise de Estabilidade de Taludes em Rocha 3.1 Introdução ............................................................................................ 95

3.2 Classificação ........................................................................................ 96

3.3 Métodos de Análise de Estabilidade de Taludes ................................. 96

3.3.1 Métodos do Equilíbrio Limite ............................................................. 96

3.3.2 Escorregamentos Condicionados por Estruturas Reliquiares .......... 97

3.3.2.1 Escorregamentos Planares ............................................................ 97

3.3.2.2 Escorregamentos Multiplanares .................................................... 98

3.3.2.3 Escorregamento em Cunha ........................................................... 99

3.3.2.4 Escorregamento por Tombamento ................................................ 100

3.3.3 Escorregamentos Não Condicionados por Estruturas Reliquiares ... 100