dc.creator.ID |
ALMEIDA, J. W. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
LIMA, Aarão de Andrade. |
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dc.contributor.advisor1ID |
LIMA, A. A. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1425623303526149 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
AGRAWAL, Vishwambhar Nath. |
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dc.contributor.advisor2ID |
AGRAWAL, V. N. |
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dc.contributor.advisor2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8933044897441077 |
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dc.contributor.referee1 |
SOARES, José Agnelo. |
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dc.contributor.referee2 |
VIEIRA, Elbert Valdiviezo. |
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dc.description.resumo |
Este trabalho propõe uma metodologia para a determinação do estado de tensões em maciços
portadores de rochas ornamentais, baseada em um método de alivio de superfície. Adota-se
como referenda desse estudo uma pedreira granítica localizada em Pocinhos, cidade do
estado da Paraíba, onde foram verificadas juntas de alivio decorrentes de tensões elevadas.
Para a realização das medições, são sugeridas três aberturas constituídas por furos justapostos
nas direções Norte-Sul, Leste-Oeste e Noroeste-Sudeste, distanciadas entre si em pelo menos
cinco metros numa superfície sub-horizontal, com o objetivo de simplificar a interpretação e
evitar interferências provocadas por aberturas naturais e artificiais. As medições devem ser
realizadas antes e apos a escavação, as quais podem ser aferidas utilizando-se o extensômetro
de fita, equipamento utilizado para medir o deslocamento, considerando uma precisão de
aproximadamente 0,01 mm. Como essas tensões não podem ser medidas diretamente, e
adotado um modelo numérico baseado no Phase 2D, no qual são atribuídas propriedades ao
maciço rochoso (modulo de Young, coeficiente de Poisson, etc.). Nessa modelagem, são
inferidas tensões horizontais com orientações distintas, através de um modelo em planta e
outro em corte transversal, onde serão obtidos deslocamentos que serão comparados com as
futuras medições in situ. A comparação entre valores inferidos (obtidos na modelagem
numérica) e reais, nas três direções avaliadas, fornecera o tensor de tensões completo. Deve-se considerar que as tensões horizontais são os componentes mais importantes nesse estudo,
por não haver peso de rocha sobrejacente em trabalhos superficiais, e considerando que em
65% a 70% dos casos, as tensões horizontais excedem a vertical, como também se sabe que já
foram relatadas tensões horizontais de ate 20 MPa em trabalhos com ate 20 metros de
profundidade. Na analise numérica o entalhe foi modelado considerando uma escavação de
0,04 m de espessura, 0,50 m de comprimento e 0,50 m de profundidade, simulando dimensões
similares a apresentada na metodologia sugerida. Foram inferidas na modelagem a magnitude
da tensão horizontal máxima de 10 MPa e as redões entre tensão horizontal máxima e
minima de 1, 1,5 e 2. O modelo em planta considerou a variação angular da tensão horizontal
máxima no piano horizontal, cujos ângulos adotados foram zero (orientação da tensão
máxima perpendicular a abertura), 30°, 45° e 60°, no sentido anti-horário. Para ambos os
modelos, considerou-se um modulo de Young de 50 GPa e um coeficiente de Poisson de 0,3.
No modelo em corte transversal verificou-se que a variação da tensão horizontal minima,
mantendo-se a máxima constante, não afeta o deslocamento total. No modelo em planta o
maior deslocamento foi obtido para uma relação entre tensão horizontal máxima e minima de
2 e para um angulo zero entre a tensão horizontal máxima e a cavidade no piano horizontal;
verificou-se que não houve modificação do valor de deslocamento com a mudança angular
considerando as tensões máxima e minima iguais e que ocorreu, para as demais redões,
diminuição progressiva desse valor com o aumento angular. Na analise de sensibilidade aos
parâmetros utilizados na modelagem, para a qual foram adotadas diferentes propriedades do
maciço e magnitudes das tensões inferidas, somente o valor do deslocamento resultante foi
modificado, permanecendo as tendencias aqui descritas. Propõe-se a aplicação pratica dessa
metodologia em trabalhos futuros, visando diagnosticar possíveis limitações, e novas
propostas baseadas no método de alivio de furo de sonda, onde teoricamente as medições de
tensão podem apresentar maior precisão nos resultados. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MINAS |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia de Minas |
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dc.title |
Determinação do estado de tensões em maciços portadores de rochas ornamentais. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2007-12-11 |
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dc.description.abstract |
This research proposes a methodology for the determination of the state of stress in
ornamental stones rock masses, based on the stress relief of the rock surface. It is adopted as
reference of that study a granitic ornamental stones quarry located in Pocinhos County,
Paraiba State, where relief joints resulting from high stresses have been observed. For
measuring the stresses, three openings in the rock surface are prescribed. Those opening are
made by contiguous drill holes, in the directions North-South, East-West, and Northwest-
Southeast. The distance between the openings should be more than five meters in a horizontal
surface, in order to simplify the interpretation by avoiding interference among the openings.
The measurements should be made before and after the drilling of the openings, using a tape
extensometer for measuring the displacements, considering a nominal precision of 0,01mm.
Because the stresses are not measured directly, a numerical model based on Phase2D software
is adopted, where the mechanical properties of the rock mass are prescribed (Young's
modulus and Poisson's ratio). In the models, the horizontal stresses are inferred with various
orientations, using a plan view model and a cross section one, such that the displacements
calculated may be compared with the future measurements in situ. The comparison between
the displacements calculated using the numerical models and the displacements measured, in
the openings with three different directions, will make possible the determination of the two
principal horizontal stress components and their orientations. It must be considered that the
horizontal stress components are the most important in this study, because there is no rock
weight in surface works, and also considering that in 65% to 70% of such cases, the
horizontal stresses exceed the vertical one, and also it is known that stresses up to 20MPa
have been reported in shallow works (20 meters depth). In the numeric analysis the cut was
modeled considering an excavation of 0,04 m of thickness, 0,50 m of length and 0,50 m of
depth, simulating similar dimensions to introduced it in the suggested methodology. They
were inferred in the modelling the magnitude of the horizontal maxim stress of 10 MPa and
the relationships between maximum horizontal stress and low of 1, 1,5 and 2. The model in
plant considered the angular variation of the maximum horizontal stress in the horizontal plan,
whose adopted angles were zero (orientation of the perpendicular maximum stress to the
opening), 30°, 45° and 60°, in the counterclockwise sense. For both models, he was considered
a module of Young of 50 GPa and a coefficient of Poisson 0,3. In the model in traverse cut
was verified that the variation of the minimum horizontal stress, staying the constant maxim,
it doesn't affect the total displacement. In the model in plant the largest displacement was
obtained for a relationship between maximum horizontal stress and low of 2 and for an angle
zero among the maximum horizontal tension and the cavity in the horizontal plan; it was
verified that there was not modification of the displacement value with the angular change
considering the tensions maxim and minimum same and that it happened, for the other
relationships, progressive decrease of that value with the angular increase. In the sensibility
analysis to the parameters used in the modelling, for which different properties of the massive
and magnitudes of the inferred stresses were adopted, only the value of the resulting
displacement was modified, staying the tendencies here described. The practical application
of the methodology here defined is proposed for future works, aiming at the diagnostic of
possible limitations, and is also suggested the application of new techniques based on the
borehole stresses relief method, where the measurements may yield more accurate results. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10676 |
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dc.date.accessioned |
2020-01-06T11:52:30Z |
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dc.date.available |
2020-01-06 |
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dc.date.available |
2020-01-06T11:52:30Z |
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dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.subject |
Estado de Tensões |
|
dc.subject |
Rochas Ornamentais |
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dc.subject |
Mecânica das Rochas |
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dc.subject |
Geotecnia |
|
dc.subject |
Determinação de Tensões - Metodologia |
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dc.subject |
Modelo Numérico |
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dc.subject |
Phase 2D |
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dc.subject |
Tensões no Maciço |
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dc.subject |
State of Tensions |
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dc.subject |
Ornamental Rocks |
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dc.subject |
Rock Mechanics |
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dc.subject |
Geotechnics |
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dc.subject |
Stress Determination - Methodology |
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dc.subject |
Numerical Model |
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dc.subject |
Tensions in the Massif |
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dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
ALMEIDA, José Waldy de. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Determination of stress state in rock-bearing massifs. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
ALMEIDA, José Waldy de. Determinação do estado de tensões em maciços portadores de rochas ornamentais. 2007. (Dissertação de Mestrado em Engenharia de Minas), Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2007. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10676 |
pt_BR |