CLASSIFICAÇÃO BGD (BASIC GEOTECHNICAL DESCRIPTION OF ROCK MASSES)

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1 CLASSIFICAÇÃO BGD (BASIC GEOTECHNICAL DESCRIPTION OF ROCK MASSES) 1. Espessura das camadas Cada zona deve ser caracterizada pelo NOME da ROCHA seguido dos simbolos correspondentes aos vários parâmetros pela sequência (L) 2. Espaçamento entre fracturas (F) 3. Resistência à compressão (S) 4. Ângulo de atrito (A) 1. Granito L 0 F 3 S 2 A 2 2. Arenito L 3 F 4-5 S 3 A 3 3. Mármore L 1 F 2 S 2 A 2

2 CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA Situa o maciço numa CLASSE Faz recomendações quanto ao SUPORTE julgado mais adequado para as condições verificadas Classificação de Wickham, Tiedemann e Skinner (1972) SISTEMA RSR (rock structure rating) Desenvolvido com vista à definição do revestimento necessário em escavações subterrânmeas, nomeadamente, TÚNEIS É um método da descrição da qualidade de maciços rochosos O valor RSR é obtido a partir da quantificação de determinados parâmetros das formações geológicas dentro de limites definidos pelos autores

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5 RSR=A+B+C A cada parâmetro corresponde o valor máximo de 30, 50 e 20, num total de 100 8<A<30 12<B<50 25<RSR<100 5<C<20 Melhor qualidade do maciço rochoso Maior valor de RSR

6 NOTAS Maciços rochosos com RSR inferior a 27 só serão estáveis com revestimento estrutural contínuo; Maciços rochosos com RSR superior a 77 não necessitam de revestimento

7 CLASSIFICAÇÃO GEOMECÂNICA (Bieniawski, 1973) SISTEMA RMR (rock mass rating) -Desenvolvido inicialmente para aplicação em obras subterrâneas -Recentemente aplicado nos estudos preliminares de taludes e fundações e também para estimação do módulo de elasticidade e deformabilidade dos maciços rochosos in situ. Resistência da rocha Condições de fracturação O índice RMR tem em conta Efeito da água Efeito da posição das descontinuidades relativamente à escavação

8 Objectivo principal Determinação da relação entre o vão livre do túnel e o tempo de sustentação sem suporte, bem como estimar a coesão e o ângulo de atrito para cada classe de maciço Caracterizar parâmetros condicionantes do comportamento dos maciços rochosos Compartimentar uma formação rochosa em classes de maciço com qualidades distintas Outros objectivos Fornecer parâmetros para a compreensão das caracteristicas de cada classe de maciço Fornecer dados quantitativos para o projecto geomecânico Servir de referência à comunicação de dados na própria obra e entre obras distintas

9 Em que se baseia a classificação RMR? Baseia-se em 6 parâmetros (factores) definidores do comportamento de maciços rochosos para obras subterrâneas aos quais são atribuídos pesos: Resistência à compressão simples RQD Espaçamento entre fracturas Orientação das fracturas Características das fracturas Caudal

10 Classificação de Bieniawski (1976) * Deve-se usar a resistência à compressão

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15 Tabela 1 Efeito da direcção e sentido de inclinação das descontinuidades (TÚNEIS) Direcção normal ao eixo do túnel Inclinação a favor 45º-90º Muito favoràvel Inclinação contra 45º-90º Aceitável Direcção paralela ao eixo do túnel 20º-45º Aceitável 45º-90º Muito desfavoráv el Independente da direcção 0º-20º Aceitável 20º-45º Favorável 20º-45º Desfavorável

16 Atitudes das descontinuidades relativamente ao eixo do tunel Inclinação contra Inclinação a favor

17 Tabela 2 Auxiliar para classificação das características das descontinuidades Parâmetro Pesos Continuidade/persis tência <1 m m m m 1 >20 m 0 Abertura Inexistente 6 <0.1 mm mm mm 1 >5 mm 0 Rugosidade Muito rugosa 6 Rugosa 5 Ligeira/ rugosa 3 Lisa 1 Muito lisa 0 Preenchimento Preenchime nto grossei ro Preenchime nto fino Nenhum 6 <5 mm 4 >5 mm 2 <5 mm 2 >5 mm 0 Alteração Não alterada 6 Ligeira/ alterad a 5 Moderada/ Alterada 3 Bastante alterada 1 Decomp osta 0

18 Características das descontinuidades

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21 Espaçamento Abertura Tipo de enchimento Continuidade Rugosidade Deformabilidade Resistência ao corte Permeabilidade Resistência ao corte

22 O sistema RSR é correlacionável com o sistema RMR: RSR=0.77RMR+12.4

23 m 5 m

24 Exemplos

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26 CLASSIFICAÇÃO DE Barton, Lien e Lunde (1974) SISTEMA Q Sistema desenvolvido especificamente para obras subterrâneas (túneis) A qualidade do maciço rochoso (Q) baseia-se em 6 parâmetros, cada um deles com um determinado peso Parâmetros RQD- Rock Quality Designation Jn-número de famílias de fracturas Jr-rugosidade das fracturas Ja-alteração das paredes das fracturas Jw-caudal SRF-Stress Reduction Factor Pesos

27 Estrutura do maciço ou seja A blocometria Carac. A rugosidade e atrito das paredes das fracturas e dos materiais de preenchimento Estado de tensão no maciço Q pode variar entre e 1000

28 O sistema Q permite classificar os maciços rochosos em 9 categorias Valor de Q P1P Tipo de rocha Excepcionalmente má Extremamente má Muito má Má Mediana Boa Muito boa Extremamente boa Excepcionalmente boa A classificação tem como objectivo definir o tipo de suporte necessário à estabilidade de maciços rochosos interessados na construção de TÚNEIS de diversos vãos

29 CORRELAÇÕES Todas as correlações demonstradas para o sistema RMR podem ser extrapoladas para o sistema Q Túneis em Engª Civil RMR=9 lnq + 44 Túneis de Minas RMR=10.5 lnq + 42

30 EXERCÍCIO Está prevista a construção de um túnel rodoviário com um diâmetro de 7.3 m numa área composta por formações calcárias mais ou menos fracturadas. Face aos trabalhos desenvolvidos, in-situ, verificou-se que o maciço rochoso deve ser dividido em 2 zonas pelas diferentes características a nivel de fracturação. A zona A apresenta-se pouco fracturada estando as descontinuidades ligeiramente alteradas enquanto que a zona B se apresenta intensamente fracturada e as paredes das descontinuidades muito alteradas. O espaçamento entre descontinuidades na zona A é em média 70 cm enquanto que na zona B varia entre 20 e 30 cm. O eixo do túnel desenvolve-se segundo a direcção W E. Na zona A a família de descontinuidades apresenta a seguinte atitude: N80ºW, 60ºSW Na zona B as descontinuidades têm atitude N10ºE, 60ºSE. O caudal previsto em ambas as zonas é distinto uma vez que a fracturação varia significativamente. Enquanto na zona A não está previsto a circulação de água, na zona B prevê-se a infiltração de um caudal na ordem dos 200 l/min. Classifique ambas as zonas e preveja a espessura do revestimento de betão.

31 Betão projectado Betão projectado