MECÂNICA DAS ROCHAS

Conceito

• Resistência de um material é a capacidade de absorver a tensão sem sofrer deformação (ruptura, por exemplo, como nos ensaios de laboratório).

• Rocha dura ou intacta (20 a 300 MPa), • Rocha branda ou alterada (1,0 e 20 MPa)• Quanto ao maciço, podemos dizer que a sua

resistência é uma função da resistência da rocha intacta, da descontinuidade e dos maciços rochosos que se encontram entre um máximo e um mínimo.

Escala considerada

O que pode afetar a resistência de um maciço rochoso?

• Macro estrutura x microestrutura• Porosidade• Alteração• Fraturamento• Consistência (coesão)• Resistência da parte intacta

Classificação do maciço rochoso

Classificação de maciços rochosos

• Concebida para escavações subterrâneas (anos 1940)

• Podem ser inúmeras...

• Qualitativo para o quantitativo

• Bieniawski (1979) – sistema RMR (Rock Mass Rating)

• Barton (1974) – Sistema Q

Sistema RMR

• Resistência à compressão simples (puntiforme)

• RQD (Rock Quality Designation)

• Espaçamento das descontinuidades

• Padrão das descontinuidades

• Ação da água subterrânea

• Orientação relativa das descontinuidades

• Valor Variável de 0 a 100

Sistema Q

• Q=[RQD/Jn] x x[Jr/Ja] x [jv/SRF]

• RQD= designa a qualidade da rocha• Jn= Influência do número de famílias de descontinuidades• Jr= influência da rugosidade das paredes • Ja= influência da alteração das paredes• Jv= influência da ação subterrânea• SFR= influência do estado de tensões (Stress Reduction Factor)

• Valor variável de 0,001 a 1000.

• CORRELAÇÃO - RMR=9 x lnQ +44

Parâmetros para classificaçãoGrau de alteração

•Alterado •Pouco alterado•Intacto

Sondagem rotativa

RQD (Rock Quality Designation)estudo dos testemunhos das sondagens

Aplicação• (a) fundações: as rochas são um

excelente material de fundação, mas podem ser fraturados e alterados. É necessário estabelecer a competência da rocha em relação a sua capacidade de suportar a carga para níveis toleráveis de deformação.

• (b) taludes: a mecânica das rochas pode identificar o risco de ruptura do talude rochoso, seja por tombamento, flexão, em cunha ou em plano;

• (c) túneis e poços: a estabilidade de túneis e poços depende da estrutura da rocha, estado de tensões, regime de fluxo subterrâneo e técnica de construção;

Aplicação

NATUREZA

Planar

Cunha

Tombamento

Resistência e Porosidade

Conceito de módulo de Elasticidade

Resistência

Equação de Barton

Noções de cálculo de estabilidade

• Rugosidade da junta

Ângulo de atrito básico

Isotropia e anisotropia

REVISÃO PARA A PROVA

• Geodinâmica e estrutura da terra• Mineralogia• Petrologia das rochas magmáticas• Petrologia das rochas sedimentares• Petrologia das rochas metamórficas• Deformações na crosta terrestre• Mapas• Geologia do RS• Mecânica das rochas