Programa Analítico de Disciplina CIV432 Introdução à Mecânica das Rochas

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1 0 Programa Analítico de Disciplina Departamento de Engenharia Civil - Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Número de créditos: 4 Teóricas Práticas Total Duração em semanas: 15 Carga horária semanal Períodos - oferecimento: II Carga horária total CIV331 Pré-requisitos (Pré ou co-requisitos)* Ementa Conceitos em mecânica de rochas. Minerais, classificação, intemperismo e propriedades-índice de rochas. Propriedades de resistência e deformabilidade de rochas, descontinuidade e maciços rochosos. Fluxo em maciços rochosos. Estabilidade de taludes. Comportamento reológico de rochas. Escavações subterrâneas. Instrumentação e monitoramento. Oferecimento aos Cursos Curso Modalidade Período Engenharia Civil Optativa -

2 1 Seq Aulas Teóricas Horas/Aula 1 Conceitos em mecânica de rochas 2 2 Minerais, classificação, intemperismo e propriedades-índice de rochas Minerais e rochas 2.2. Classificação das rochas 2.3. Alterabilidade e grau de intemperismo das rochas Intemperismo físico Intemperismo químico Alterabilidade Perfis de intemperismo 2.4. Propriedades-índices Densidade (peso específico) Porosidade Velocidade de propagação de onda (velocidade sônica) como índice do grau de fissuramento da rocha Alterabilidade e durabilidade Resistência Permeabilidade 3 Propriedades de resistência e deformabilidade de rochas, descontinuidade e maciços rochosos Introdução 3.2. Propriedades de resistência das rochas Ensaios de resistência de rochas em laboratório Ensaio de compressão uniaxial (simples) Ensaio de compressão triaxial Ensaio de tração Tração de direta Tração indireta ou compressão diametral Ensaio de tenacidade Outros ensaios de resistência Ensaio de flexão Aspectos relevantes relacionados aos ensaios de compressão Não-uniformidade do estado de tensões Rigidez da máquina de ensaio Comportamento tensão-deformação em rochas Na compressão hidrostática Na compressão desviadora (cisalhamento) Efeito da pressão confinante Critérios de ruptura Critério de Mohr-Coulomb

3 Critério de Griffith Critério de ruptura empíricos Critério de Bieniawsky (1974) Critério de Hoek-Brown (1980) Influência da água na resistência das rochas Efeito de escala na resistência das rochas Efeito da anisotropia na resistência das rochas Resistência da rocha com descontinuidade Resistência da rocha com descontinuidade múltiplas 3.3. Propriedades de resistência de descontinuidades Características das descontinuidades - Informações geológico-estruturais Determinação das propriedades mecânicas das descontinuidades Critérios de resistência de descontinuidades Critério de Patton (1966) Critério de Jaeger (1971) Critério de Ladanyi e Archambult (1970) Critério de Barton-Bandis (1983) Influência da água na resistência ao cisalhamento de descontinuidades 3.4. Propriedades de resistência do maciço rochoso 3.5. Deformidade de rochas Modelos de comportamento Constantes elásticas - Teoria da elasticidade Medida das propriedades de deformabilidade Deformabilidade da rocha intacta - Ensaios de laboratório Deformabilidade do maciço rochoso - Ensaios in situ - Estáticos Deformabilidade de rochas fraturadas 3.6. Classificação de maciços rochosos 4 Fluxo em maciços rochosos 2 5 Estabilidade de taludes Classificação dos movimentos 5.2. Mecanismos básicos de análise de ruptura Deslizamento devido à ação da gravidade Influência da pressão da água na resistência ao cisalhamento Lei das tensões efetivas Efeito da pressão de água em uma fenda de tração Reforço para prevenção de deslocamentos Fator de segurança de um talude 5.3. Movimento de encostas e tipo de análise Quedas Tombamentos Deslizamentos Deslizamentos planares Análise de estabilidade da ruptura planar Análise gráfica da estabilidade (ruptura planar) Influência da água subterrânea na estabilidade Fenda de tração como um indicador de instabilidade

4 Inclinação crítica do plano de ruptura Reforço do talude Análise de ruptura em um plano com rugosidade Deslizamento por cunhas Definição de geometria da cunha Análise de ruptura por cunha Análise de ruptura por cunha incluindo coesão e pressão de água Cartas de estabilidade de cunhas apenas para atrito Deslizamentos circulares Condições de ruptura circular Derivação cartas de superfície circulares Premissas relativas ao fluxo de água subterrânea Produção de cartas de ruptura circular Uso das cartas de ruptura circular Localização dos círculos de ruptura críticos e da fenda de tração 5.4. Métodos de estabilidade e de proteção Introdução Parâmetros de projetos geométricos de taludes e de escavação 5.5. Drenagem 5.6. Sistemas de reforço e suporte 5.7. Métodos de proteção 6 Comportamento reológico de rochas Modelos reológicos 7 Escavações subterrâneas Condicionantes geológicos 7.2. Classificação geomecânica 8 Instrumentação e monitoramento 2

5 4 Seq Aulas Práticas Horas/Aula 1 Exercícios sobre propriedades-índice 4 2 Exercícios sobre classificação de maciços rochosos 4 3 Exercícios sobre estabilidade de taludes - ruptura planar 4 4 Exercícios sobre estabilidade de taludes - ruptura circular 4 5 Exercícios sobre estabilidade de taludes - ruptura por cunha 3 6 Exercícios sobre fluxo em maciços rochosos 3 7 Excursão de campo 8

6 5 Referências Bibliográficas Bibliografia Básica: 1 - AZEVEDO, I.D.D.; MARQUES, E.A.G. Introdução à mecânica das Rochas. Imprensa Universitária: UFV, p. [Exemplares disponíveis: 1] Bibliografia Complementar: 2 - GIANI, G.P. Rock slope stability analysis. A.A. Balkema, p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 3 - GOODMAN, R.E. Introduction to ock mechanics. 2.ed. New York: John Wiley & Sons, p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 4 - HOEK, E. Rock engineering - course notes. Rocscience, p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 5 - HOEK, E.; BRAY, J.W. Rock Slope Engineering. 3.ed. London: Institution of mining and metallurgy, p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 6 - HOEK, E.; BROWN, E.T. Underground excavations in Rock. 1.ed. (revised). London: Institution of Mining and Metallurgy, p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 7 - HUDSON, J.A. Rock mechanics principles in engineering practice. Butterworths: CIRIA Ground Engineering Report, p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 8 - INTERNATIONAL SOCIETY OF ROCK MECHANICS. Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rock masses. Intl. J. Rock Mech. Min. Sci. And Geomech. Abstr., v.15, 1981a. p [Exemplares disponíveis: Não informado.] 9 - INTERNATIONAL SOCIETY OF ROCK MECHANICS. Rock Characterization testing & Monitoring - ISRM Suggested Methods. London: Ed. E.T.Brown, Pergamon Press, 1981b. 211p. [Exemplares disponíveis: Não informado.] 10 - JAEGER, J.C.; COOK, N.G.W. Fundamentals of rock mechanics. 3.ed. London: Chapman & Hall, p. [Exemplares disponíveis: 1]