https://doi.org/10.4322/cobramseg.2022.0624
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As estimativas dos parâmetros resistência à compressão uniaxial e
alterabilidade na Classificação Geomecânica RMR-2014
João Paulo Monticelli
Geólogo, MSc pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil,
jpmonticeli@gmail.com
Rogério Pinto Ribeiro
Prof. Dr., Escola de Engenharia de São Carlos, São Carlos, Brasil, rogerioprx@sc.usp.br
Marcos Massao Futai
Prof. Assoc., Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil, futai@usp.br
RESUMO: Neste estudo seções hipotéticas de túneis foram definidas a partir de modelos geológicos e
classificadas pelo sistema RMR2014, sendo investigada a estimativa do parâmetro alterabilidade obtido pelo
ensaio slake durability test (recentemente incorporado nesta classificação) e sua influência para a classe do
maciço rochoso. Alguns parâmetros, como grau de fraturamento e rugosidade das juntas, entre outros, foram
fixados e especial atenção foi dada à variação das notas de parâmetros relacionados à rocha intacta, resistência
à compressão uniaxial (RCU) e alterabilidade (Id 2,4). Para tanto, valores de RCU e Id2,4 de gnaisses e granitos
ao longo dos graus de alteração (I, III e V) foram compilados da literatura e utilizados na classificação. Os
resultados mostraram que a heterogeneidade das rochas influencia sensivelmente a classificação geomecânica
bem como os procedimentos para estimativa dos seus parâmetros, sendo que em maciços gnáissicos, porções
de baixa qualidade podem ser esperados devido à variação mineralógica do bandamento gnáissico. A
atualização de procedimentos para a classificação RMR 2014 tem importância significativa para túneis em
maciços cristalinos heterogêneos e intemperizados.
PALAVRAS-CHAVE: Durabilidade, resistência, classificação, RMR, graus de alteração.
ABSTRACT: In this study, hypothetical sections of tunnels were defined from geological models and
classified by the RMR2014 system. The estimation of the alterability parameter obtained by the slake durability
test, recently incorporated in this classification, and its influence on the rock mass classification was
investigated. The parameters, such as fracturing grade and joint roughness, among others, were fixed and
special attention was given to the variation of the parameter scores related to intact rock, uniaxial compression
strength (RCU) and alterability (Id2,4). To this end, UCS and Id2,4 values of gneiss and granite rocks along with
the weathering grades (I, III e V) were compiled from the literature and used in the classification. The results
showed that the rock heterogeneity slightly influenced the geomechanical classification, and in gneiss rock
masses, portions of low quality can be expected due to the mineralogical variation of the banding. The updating
of procedures for the RMR2014 classification is significant for tunnels in heterogeneous and weathered
crystalline massifs.
KEYWORDS: Durability, strength, classification, RMR, weathering grades
1
Introdução
As classificações geomecânicas (RMR e Sistema Q, principalmente) são amplamente aplicadas na
engenharia brasileira devido à facilidade na previsão de tratamentos das escavações em maciços rochosos. No
entanto, essas classificações foram elaboradas em contextos geológicos e climáticos diferentes do observado
no Brasil (ABGE, 2017), necessitando, portanto, modificações e correções para distinguir corretamente o
comportamento do maciço intemperizado (Santos et al. 2012; Amaral Junior et al. 2016).
4953
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Há atualizações recentes, como a do RMR2014 (Celada et al. 2014) que propõe modificações relacionadas
ao uso do grau de fraturamento, ao rearranjo dos valores das condições das juntas e a incorporação do
parâmetro alterabilidade. Este último parâmetro, escolhido como novo critério para diferenciar as classes
geomecânicas II e III, é estimado pelo índice de durabilidade (Id 2) proveniente do ensaio slake durability test
(SDT). Entretanto, os procedimentos apresentados em Celada et al. (2014) podem gerar notas descontinuas ao
longo dos graus de alteração se comparada à estimativa por meio de funções contínuas (Monticelli et al. 2019;
Zhang et al. 2019).
Neste presente trabalho, compartimentos dos túneis da Estrada de Ferro Vitória-Minas (EFVM)
investigados pelo grupo de pesquisa GeoInfraUSP (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) foram
definidos a partir de mapas geológicos, de mapeamentos geotécnicos e dados da literatura. Os compartimentos
foram classificados levando-se em conta a heterogeneidade dos maciços rochosos estudados e sua influência
nos procedimentos preconizados na classificação geomecânica, sistema RMR 2014 (Celada et al. 2014).
2
Contextualização: EFVM e o Modelo Geológico-Estrutural
A EFVM liga Belo Horizonte e o Quadrilátero Ferrífero (MG) à região portuária de Vitória (ES).
Inaugurada em 1904, hoje possui 905 km de extensão e 44 túneis, sendo grande parte destes escavados em
rocha e, exceto nos seus emboques, sem revestimento. Nos últimos anos, a equipe de manutenção da VALE
S.A, administradora da ferrovia, reportou o problema de eventuais quedas de blocos em alguns tuneis desta
ferrovia. Apesar de não se tratar de rupturas generalizadas, as quedas de blocos indicam o processo de
degradação dos parâmetros geológico-geotécnicos do maciço escavacado (circundante) e o comprometimento
da estabilidade pós-construtiva. Esse tema motivou o GeoInfraUSP a desenvolver vários trabalhos para
avaliação do comportamento geomecânico desses túneis (Cacciari et al. 2013; Monticeli et al. 2015; Monticeli
et al. 2016; Cacciari e Futai, 2017 e 2018; Monticelli, 2019; Monticelli et al. 2019).
Os túneis investigados inicialmente pela equipe GeoInfraUSP foram o Naque, o Monte Seco e o Ana
Matos, escavados em gnaisses e migmatitos, o Engenheiro Guilman e o Colatina escavados em granitos e o
túnel Sabará escavado em filitos/xistos. Essas rochas compõem basicamente a maioria dos tuneis da EFVM,
como ilustrado para o Túnel Monte Seco estudado em detalhe pelo GeoInfraUSP (Figura 1A). Neste túnel, os
ensaios de laboratório apontaram que a rocha intacta gnáissica migmatítica, reconhecidamente bandada
(heterogênea) e anisotrópica, caracterizada em fácies petrográficas (B1, B2 e B3), apresenta valores de
durabilidades e de resistências particulares que conduziram a readequação dos graus de alteração (Figura 1B).
Além disso, por meio de mapeamentos geológico-geotécnicos e de investigações diretas e indiretas foi
observado que o maciço rochoso do Túnel Monte Seco apresenta trechos com baixo número de fraturas e alta
resistividade, seco e sem alteração, em contraste com trechos com elevado fraturamento, baixa resistividade,
percolação de água, e descontinuidades apresentando estrias de fricção ou alteradas (Monticelli, 2019).
De forma geral, os túneis da EFVM, como o Túnel Monte Seco, foram escavados em maciços gnáissicos
migmatíticos associados a granitos sin ou pós-colisionais, normalmente limitados por contatos geológicos
gradacionais ou abruptos, estes de pior condição geomecânica e relacionados a estruturas tectônicas como
falhas e zonas de cisalhamento. A interpretação dos dados permitiu propor um modelo geológico estrutural
constituído por três compartimentos: um maciço competente e fraturado (seções A e E), um maciço
intermediário (seções B e D) e um maciço intensamente fraturado com evidências de alteração e percolação
de água, isto é, uma possível zona de falha (seção C), conforme ilustrado na Figura 2.
Os litotipos foram considerados em cada compartimento uma vez que as características das rochas, como
a composição mineral, a granulometria, a estrutura, a textura (Gupta e Rao, 2001), os poros e as fissuras (Arel
e Tugrul, 2001) e os tipos e as quantidades de minerais secundários (Momeni et al. 2017) são os principais
aspectos que influenciam na resistência e na durabilidade ao longo dos graus de alteração. E, desse modo,
conferindo propriedades físico-mecânicas particulares para cada tipo de rocha, as quais podem gerar notas
diferentes na estimativa dos parâmetros da classificação geomecânica. O modelo formulado para os três
compartimentos exemplifica a importância da geologia estrutural aplicada em obras civis (Hasui et al. 2019).
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Figura 1. (A) Mapa de localização do túnel Monte Seco e (B) fácies petrográficas gnáissicas caracterizadas
laboratorialmente. Modificado de Viera et al. (2014) e Monticelli et al. (2019).
Figura 2. Modelo elaborado para a classificação e investigação da influência dos parâmetros relacionados à
rocha intacta, à resistência e à durabilidade, nas classes geomecânicas RMR 2014. Ilustração dos litotipos
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utilizados para cada modelo (Marques et al. 2010, Khanlari et al. 2012, Cacciari e Futai, 2018; Monticelli,
2019).
3
Materiais e Métodos
A classificação RMR2014 é obtida pela equação (1) (Celada et al. 2014), que relaciona o RMR b básico
do maciço (Tabela 1), sem escavação, com os seguintes fatores de ajuste: F0, eixo do túnel e direção da
principal família de descontinuidade; Fe, método de escavação e o Fs, comportamento tensão versus
deformação. Para a classificação dos compartimentos, os fatores de ajustes foram definidos em F0 = -5, fraturas
e zona de falha perpendicular ao eixo do túnel; F e = 1, escavação por drill-blast e Fs =1.
RMR2014=(RMRb+F0)*Fe*Fs
(1)
O RMRb é obtido pelo somatório das notas dos parâmetros: (i) resistência à compressão uniaxial, (ii)
grau de fraturamento, (iii) condições das descontinuidades (persistência-p, rugosidade-r, preenchimento-pr e
alteração-a), (iv) presença de água e (v) alterabilidade; e seus valores obtidos por meio de ábacos e tabelas em
Celada et al. (2014) os quais, por sua vez, possuem intervalos definidos e/ou fornecem dados para elaboração
de funções contínuas, como, por exemplo, para o grau de fraturamento (ii) e persistência (iiip) (Figura 3 B, C).
Com base em análises numéricas e resultados de laboratório, respectivamente, Zhang et al. (2019) e Monticelli
et al. (2019), propõem funções contínuas para a estimativa dos parâmetros resistência (i) e alterabilidade (v)
(Figura 3 A, D).
Figura 3. Comparação entre as estimativas das notas dos parâmetros (i-resistência, ii-grau de fraturamento,
iiip-persistência e v-alterabilidade) da classificação RMR2014.
Naturalmente, algumas relações ainda podem ser propostas para diminuir a subjetividade dos
procedimentos classificatórios, como no caso do parâmetro “alteração das descontinuidades”. A relação entre
o repique do esclerômetro (RL) e a resistência à compressão uniaxial (RCU) ao longo dos graus de alteração
por si só é a estimativa do joint compressive strength (JCS) de Barton e Choubey (1977), simplificadamente
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apresentado na Figura 4A, da mesma forma que poderia ser para a estimativa deste parâmetro (Figura 4B). Na
campanha de esclerometria da rocha gnáissica do Túnel Monte Seco, os repiques que causaram a ruptura dos
corpos de prova no grau completamente alterado (V) variam entre 20 a 25. Esse limite marca a possível
resposta de uma superfície de descontinuidade decomposta ou uma resposta inelástica do martelo de Schmidt,
isto é, RL = 0 (sem repique, “choco”). Desse modo a nota do parâmetro atinge zero, a pior condição da
superfície da descontinuidade (Figura 4).
Figura 4. (A) Relação entre dados médios de RCU e repique (R L) ao longo dos graus de alteração e (B)
estimativa da nota da alteração das descontinuidades para o gnaisse do Túnel Monte Seco. Modificado de
Monticelli (2019).
Tabela 1 - Notas dos parâmetros RMR 2014 (posterior a Celada et al. 2014 e Zhang et al. 2019)
i
ii
Resistência à compressão
uniaxial (MPa)
> 250
15
Preenchimento, pr
Alteração, a
iv
Presença de água
v
Alterabilidade
5a1
1
<1
0
Nota (ii) = 40 - 2,0995f + 0,0505f - 0,0005f
Nota (iiip) = -0,32*p+5
5
4
2
<1m
1a3m
3 a 10 m
Muito rugoso
Rugoso
5
3
Duro
> 5 mm
< 5 mm
5
2
Sã (I)
M oder. alterado (III)
5
3
Seco
15
Id2 > 85%
10
Celada et al. (2014)
Zhang et al. (2019)
2
Persistência, p (m)
iii
25 a 5
2
Nota (i) = 0,42*RCU0,65
Grau de fraturamento (f/m)
Rugosidade, r
250 a 100 100 a 50 50 a 25
12
7
4
3
Adotado
0
> 10 m
Slickenside
0
Suave
1
Adotado
Mole
< 5 mm
2
> 5 mm
0
M uito alterado (IV)
Decomposta (V)
1
0
Nota (iiia) = 0,10*RL - 2,2
Úmido
Molhado Gotejando Fluxo
10
7
4
0
85> Id2 > 60
60> Id2 > 30
Id2 <30
8
4
0
Nota (v) = 0,1*Id2
Celada et al. (2014)
Esse estudo
Celada et al. (2014)
Celada et al. (2014)
Zhang et al. (2019)
Monticelli et al. (2019)
Nota (v) = 0.009 [exp(0.07 Id2-4)-1]
Obs: parâmetros da classificação: i, ii, iii, iv e v; graus de alteração, sã I, moder. alterado III, muito alterado IV e compl. alterado V.
Para esse estudo, dados de RCU e do índice de durabilidade (Id 2,4) de litotipos gnáissicos (Marques et
al. 2010; Monticelli et al. 2019) e graníticos (Gupta e Rao, 2001; Khanlari et al. 2012) foram coletados nos
graus de alteração extremos e intermediário conforme definidos pela ISRM (2015), I-sã, III-moderadamente
alterado, e V-completamente alterado. Apesar da influência da foliação na RCU dos gnaisses, a
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heterogeneidade do bandamento pode ser tão influente quanto à anisotropia (Monticelli et al. 2019). Desse
modo, as médias da RCU, β:0 a 90°, foram calculadas em cada grau de alteração para efeitos comparativos.
Com os valores de RCU e Id2,4, as notas dos parâmetros resistência (i) e alterabilidade (v) foram estimadas de
acordo com Celada et al. (2014), Zhang et al. (2019) e Monticelli et al. (2019).
As notas dos parâmetros classificatórios e as equações para a estimativa dos seus valores foram reunidas
na Tabela 1. Os parâmetros (ii) grau de fraturamento, (iii) condições das descontinuidades e (iv) presença de
água foram definidos hipoteticamente para as seções A a E (Figura 2III e Tabela 2). Esses parâmetros foram
fixados visando o estudo da influência da heterogeneidade da rocha intacta e a aplicabilidade das funções
contínuas nos procedimentos preconizados no sistema RMR 2014.
Seções / Compartimentos
4
Tabela 2 - Parâmetros fixados para o modelo
Fraturas por metro Persistência Rugosidade
Preenchimento
f/m
Nota
m
Nota
AeE
Maciço fraturado
1
38,0
<1
5
BeD
Maciço intermediário
5
30,7
1a3
4
C
Zona intensamente
fraturada
15
18,2
3 a 10
2
Ad.
Muito
rugoso
Muito
rugoso
Muito
rugoso
Nota
5
5
5
Ad.
Duro <
5mm
Duro <
5mm
Mole <
5mm
Alteração Presença de água
Nota
RL
Nota
Ad.
Nota
5
72
5
Seco
15
5
56
3,4
Seco
15
2
28
0,6
Molhado
7
Resultados e Discussão
Nas rochas estudadas, a RCU apresenta maior variação no estado sã, diminuindo com o aumento do
grau de alteração, enquanto o Id2,4 apresenta maior variação a partir do grau de alteração III (Tabelas 3 e 4).
A influência da heterogeneidade na RCU e no Id2,4 é notável tanto entre as rochas selecionadas como
pode ser observada em um mesmo litotipo. Comparativamente à fácies petrográficas B1 (gnaisse bandado e
foliado), a fácies petrográficas B3 (gnaisse sem foliação dada por micas) apresenta menor RCU, menor
durabilidade e elevada formação de fragmentos com o aumento dos graus de alteração (Tabelas 3 e 4, Figura
5).
Se há a influência da heterogeneidade na variação da RCU e da durabilidade ao longo dos graus de
alteração, esperara-se o mesmo dos parâmetros vinculados em uma classificação geomecânica. No entanto,
observa-se o agrupamento das rochas em notas iguais (Tabelas 3 e 4). Por exemplo, no grau I a variação da
RCU entre os litotipos é superior a 50 MPa e as notas são classificadas com o valor 12, enquanto só no grau
III há uma diferenciação das notas de resistência e alterabilidade entre as rochas. Nota-se, portanto, que o uso
de tabelas e intervalos fixos distingue os valores das notas conforme a variação observada dos dados brutos
com o aumento do intemperismo, mas essa distinção é abrupta devido ao intervalo de valores, bem como dúbia
quando os dados bordejam os seus limites.
Figura 5. Ensaios SDT: aspectos das amostras observados para as fácies petrográficas B1 e B3 ao longo dos
graus de alteração (I-W1, III-W2 e V-W3) do gnaisse do Túnel Monte Seco. Fonte: Monticelli et al. (2019).
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Tabela 3 - Estimativa do parâmetro resistência à compressão uniaxial
I
III (II*)
Litotipos/Graus de
Alteração
MPa
Nota 1
Nota 2
MPa
Nota 1
V (III*)
Nota 2
MPa
Nota 1
Nota 2
Gnaisse
B1
164
12
11,56
76,9
7
7,06
13,2
2
2,25
(Monticelli
B3
104,4
12
8,62
32,5
4
4,04
4,6
1
1,13
et al. 2019)
Kinzigito (Marques et
92,3
12
7,95
39,5
2
4,58
14,9
2
2,43
al. 2010)*
Granito (Gupta e Rao,
132,8
12
10,08
53,1
7
5,55
2,54
1
0,77
2001)
Granodiorito (Khanlari
117,3
12
9,29
50,6
7
5,38
9,3
2,0
1,78
et al.2012)
Obs: rocha sã (I), moderadamente alterada (III) e completamente alterada (V). B1 e B3: fácies petrográficas do
gnaisse Nova Venécia. Estimativa da nota: 1 - Celada et al., 2014 e 2 - Zhang et al. 2019.
Tabela 4 - Estimativa do parâmetro alterabilidade
I
Litotipos/Graus de
Alteração
Id
Gnaisse
B1 97,1
(Monticelli et al.
B3 94,3
2019)(Id4)
Kinzigito (Marques et
99,2
al. 2010) (Id2)
Granito (Gupta e Rao,
99,2
2001)(Id2)
Granod. (Khanlari et
99,73
al.2012) (Id2)
III
Nota 1 Nota 2 Nota 3
Id
V
Nota 1 Nota 2 Nota 3
Id
Nota 1 Nota 2 Nota 3
10
9,7
8,0
80,7
8
8,1
2,5
52
4
5,2
0,3
10
9,4
6,6
69,1
8
6,9
1,1
48,1
4
4,8
0,3
10
9,9
9,3
95,8
10
9,6
7,3
81,6
10
8,2
2,7
10
9,9
9,3
90,1
10
9,0
4,9
39,4
4
3,9
0,1
10
10,0
9,7
97,93
10
9,8
8,5
38,77
4
3,9
0,1
Obs: rocha sã (I), moderadamente alterada (III) e completamente alterada (V). B1 e B3: fácies petrográficas do gnaisse Nova
Venécia. Estimativa da nota: 1 - Celada et al., 2014, 2 - Zhang et al. 2019 e 3 - Monticelli et al. 2019.
Por outro lado, as funções propostas por Zhang et al. (2019) diferenciam continuamente os valores das
notas dos parâmetros conforme ocorre com os dados brutos de RCU e Id2,4 (Tabelas 3 e 4), as quais podem
evidenciar sutis diferenças no comportamento geomecânico de cada litotipo. Segundo esses pesquisadores, a
função para estimativa da nota referente a RCU é simplesmente baseada no ábaco de Celada op cit. (Figura
3A) e a função para alterabilidade é derivada de relações entre RCU e Id 2, mas limitada pelo intervalo de
resistência entre 10 a 100 MPa.
A função para a estimativa da nota do parâmetro alterabilidade por Monticelli et al. (2019) é baseada na
relação entre os índices de alteração, razão de resistência de Gupta e Rao (2001) e de durabilidade de Franklin
e Chandra (1972), com valores de RCU variando de 205 a 4,6 MPa e do Id do primeiro ao quinto ciclo, onde
o Id4 apresentou melhor relação com a RCU do que os outros ciclos (Figura 1B). A função exponencial
elaborada penaliza o parâmetro alterabilidade nos graus de alteração sã a moderadamente alterado, aumentando
a diferença entre os litotipos conforme ocorre sutilmente com os dados brutos das rochas, no entanto, gera
valores similares em condições muito a completamente alterado (Tabela 4).
Em relação à classificação geomecânica dos compartimentos do maciço: fraturado (A e E), intermediário
(B e D) e intensamente fraturado (C) (Tabela 2), foram agrupadas conforme os métodos para estimativa dos
parâmetros RCU e alterabilidade que poderiam ser aplicados no sistema RMR 2014 (Tabela 5). Celada et al.
(2014) introduziram o parâmetro alterabilidade no sistema RMR para poder distribuir e diferenciar o
comportamento dos maciços rochosos ao longo das classes II e III. Segundo os procedimentos preconizados
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por esses autores, a distribuição das classes pode ser observada para as seções dos maciços intermediário e
intensamente fraturado, respectivamente classes II e IV (Tabela 5), mas não pode ser atribuído unicamente ao
parâmetro alterabilidade. A variação dos valores brutos de RCU também fornecem notas diferentes para as
rochas correlacionadas (Tabelas 3).
O uso de funções contínuas para as estimativas das notas do RCU e da alterabilidade em B e C
diferenciam sensivelmente as seções, maciço fraturado, intermediário e intensamente fraturado, bem como
distribuem as classes geomecânicas conforme a variação dos valores observada da rocha intacta. No entanto,
a distribuição e a diferença das classes são mais significativas segundo o método empregado em C (Tabela 5).
Comparativamente, a estimativa da alterabilidade por Celada et al. (2014) e Zhang et al. (2019) (Figura 3D),
a função exponencial é a que melhor distribui geometricamente os valores das notas do parâmetro conforme a
perda da durabilidade dos litotipos ao longo dos graus de alteração.
Interessante notar que a seção na condição intensamente fraturada ou zona de falha, o maciço rochoso
com a pior classe geomecânica, IV - 30,7, seria a formada pela rocha granítica completamente alterada. Por
outro lado, a melhor classificação, nessa condição hipotética, seria com o gnaisse kinzigito (IV – 38,7). Além
disso, observa-se que em maciços gnáissicos é possível ter classes geomecânicas diferentes conforme a
resistência e durabilidade do bandamento gnáissico, por exemplo a diferença entre as classes geomecânicas
formadas pela rocha das fácies petrográficas B1 e B3 (Tabela 5).
Tabela 5 - Classificação geomecânica das seções hipotéticas
(A) Estimativa dos parâmetros RCU (i) e alterabilidade (v) segundo Celada et al. (2014)
Seções
Classe*
Granito (Gupta e
Granodiorito
Rao, 2001)
(Khanlari et al.2012)
Gnaisse - Kinzigito
(Marques et al.
2010)
Gnaisse (Monticelli et al.
2019)
B1
B3
Média
Desvio
Padrão
Maciço fraturado
68
90
90
90
90
90
90,0
0,00
Maciço intermediário
58,1
75,1
75,1
70,1
73,1
70,1
72,7
2,24
Zona intensamente
fraturada
29,8
34,8
35,8
41,8
35,8
34,8
36,6
2,64
Média
Desvio
Padrão
(B) Estimativa dos parâmetros RCU (i) e alterabilidade (v) segundo Zhang et al. (2019)
Granito (Gupta e
Granodiorito
Rao, 2001)
(Khanlari et al.2012)
Gnaisse - Kinzigito
(Marques et al.
2010)
Gnaisse (Monticelli et al.
2019)
B1
B3
Seções
Classe*
Maciço fraturado
68
88,0
87,3
86,8
89,3
86,0
87,5
1,10
Maciço intermediário
58,1
72,7
73,3
71,3
73,2
69,0
71,9
1,60
Zona intensamente
29,8
34,5
35,5
41,2
37,2
35,7
36,8
fraturada
(C) Estimativa dos parâmetros RCU (i) e alterabilidade (v) segundo Zhang et al. (2019) e Monticelli et al. (2019)
Seções
Classe*
Granito (Gupta e
Granodiorito
Rao, 2001)
(Khanlari et al.2012)
Gnaisse - Kinzigito
(Marques et al.
2010)
Gnaisse (Monticelli et al.
2019)
B1
B3
2,35
Média
Desvio
Padrão
Maciço fraturado
68
87,4
87,0
86,2
87,6
83,2
86,3
1,60
Maciço intermediário
58,1
68,6
72,0
70,3
67,7
63,3
68,4
2,95
31,7
38,7
32,4
31,2
32,9
2,92
Zona intensamente
29,8
30,7
fraturada
Obs: (*) soma dos parâmetros fixados da Tabela 2
5
Conclusões
No presente trabalho foram elaborados modelos dos túneis da EFVM em diferentes condições
geológicas (gnaisses e granitos) e estruturais (maciços: fraturado, intermediário e intensamente fraturado, zona
4960
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IX Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas
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VI Conferência Sul Americana de Engenheiros Geotécnicos Jovens
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de falha). Desse modo, alguns parâmetros da classificação geomecânica RMR 2014 foram fixados para os
compartimentos, enfatizando os parâmetros relacionados a rocha intacta (RCU e alterabilidade) e os
procedimentos preconizados para as estimativas de suas notas.
A heterogeneidade e os graus de alteração influenciam a variação dos dados brutos de RCU e de
durabilidade das rochas selecionadas na literatura, e esperara-se o mesmo das notas dos parâmetros vinculados
em uma classificação geomecânica. Conforme a estimativa por Celada et al. (2014), o uso de tabelas e
intervalos fixos agrupa os litotipos em notas iguais no grau I, mas distingue seus comportamentos nos graus
III e V. No entanto, essa distinção é abrupta devido aos intervalos propostos na classificação, bem como dúbia
quando os dados bordejam os seus limites. Por outro lado, a estimativa das notas dos parâmetros RCU e
alterabilidade por meio de funções (Zhang et al. 2019 e Monticelli et al. 2019), fornecem valores contínuos ao
longo dos graus de alteração (I, III e V) e que diferem uns dos outros conforme os dados brutos de cada litotipo,
podendo dessa forma retratar detalhadamente a heterogeneidade das rochas levando-se em conta as solicitações
intempéricas típicas de ambiente tropical.
Celada et al. (2014) introduziram o parâmetro alterabilidade no sistema RMR para distribuir e
diferenciar o comportamento dos maciços rochosos ao longo das classes II e III. De fato, isso é observado para
os litotipos correlacionados na condição de maciço intermediário (classe II), mas não pode ser atribuído
unicamente ao parâmetro alterabilidade, uma vez que a variação dos valores brutos de RCU também fornecem
notas diferentes para as rochas correlacionadas. Por outro lado, quando as funções contínuas são utilizadas
para as estimativas dos parâmetros RCU e da alterabilidade, as notas obtidas conseguem diferenciar
particularmente todas os compartimentos, maciço fraturado, intermediário e intensamente fraturado, bem como
melhora a distribuição das classes geomecânicas particularizando cada litotipo no ambiente tropical. Além
disso, em maciços gnáissicos porções de baixa qualidade geomecânica podem ser esperadas devido a variação
mineralógica do bandamento gnáissico.
A atualização dos procedimentos para o RMR em regiões tropicais é significativa para o estudo e
classificação de maciços rochosos heterogêneos e intemperizados, escavados para túneis, uma vez que dois de
cinco parâmetros são relacionados a rocha intacta. O uso de funções contínuas para a estimativa desses
parâmetros é mais sensível, podendo ser mais preciso que os procedimentos tradicionais.
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