Geotecnia e Geologia: uma relação íntima

Fotografia de uma cava inundada com o banner da saff engenharia. Imagem que auxilia a compreensão do conceito de geologia

Quais as interações e relacionamentos dos diferentes modelos (Geologia) com relação à Geotecnia

O objetivo do modelo geológico é associar a geologia física a eventos que culminaram na formação do corpo mineralizado, na distribuição e natureza dos solos de capeamento e os tipos de rocha presentes incluindo os efeitos devido ao intemperismo (Read e Stacey, 2009).

Sendo assim, a preparação de um modelo geológico preciso é de fundamental importância ao desenvolvimento de um projeto de talude.  Isso, pois, para o desenvolvimento de um modelo geológico é necessário se ter conhecimento acerca dos conceitos essenciais de geologia física e da formação das mineralizações.

Dessa maneira, segundo Read e Stacey (2009), para fins geotécnicos, o que importa acerca do modelo geológico é como a mineralização foi formada, como ela pode ser modificada ao longo do tempo e quais os atributos influenciarão mais significativamente o design dos taludes. Logo, o modelo geológico deve conter informações acerca da distribuição física do projeto, as características básicas do corpo mineralizado, os efeitos de tensões regionais sobre o projeto e informações acerca da sismicidade da região.

Dentro dessa linha de raciocínio, destacam-se os principais atributos influenciadores da mineralização sobre o desenho dos taludes por meio do tipo de rocha (litologia), das estruturas principais presentes, do tipo de mineralização (minério e estéril), da alteração devido à formação do corpo mineralizado, do grau de alteração devido ao intemperismo e das propriedades geomecânicas.

Complementarmente ao modelo geológico, é construído um modelo estrutural para se definir as principais estruturas que possam vir a influenciar a estabilidade da escavação. 

Assim, o objetivo principal de tal modelagem se dá para a identificação das estruturas principais através da orientação e distribuição espacial dos defeitos estruturais, como laminações, falhas e juntas relativamente espaçadas contendo mesma direção e mergulho ao longo de toda a extensão da mineralização (Read e Stacey, 2009).

Devido à escala de análise da estrutura, pode-se dividir, segundo Read e Stacey (2009), o modelo estrutural em dois conjuntos. O primeiro conjunto envolve as características das estruturas principais, que podem ser usadas para a determinação de domínios estruturais dentro de uma mineralização. Já o segundo conjunto envolve os atributos referentes a falhas e juntas mais próximas, que ocorrem dentro de um domínio estrutural.

Deve ser ressaltado, ainda, que os dois conjuntos previamente citados devem ser sustentados pela geologia regional. Isso deve ocorrer de forma a mostrar a relação direta do corpo mineralizado com eventos tectônicos e, como consequência, a formação das falhas e juntas principais que controlam ou influenciam o estilo e formato da mineralização.

Algo que deve ser notado em relação ao modelo estrutural é que tal pode determinar a ruptura de taludes da seguinte maneira:

  • Ruptura controlada pela estrutura: ruptura ocorre apenas sobre juntas, falhas e camadas, mostrando assim que a resistência e orientação das estruturas é que determinam a estabilidade do talude;
  • Ruptura controlada parcialmente pela estrutura: ruptura ocorre controlada parcialmente pela estrutura demonstrando assim que a resistência é determinada pela orientação das estruturas e pelas características do maciço rochoso;
  • Ruptura com controle estrutural limitado: ruptura ocorre devido predominantemente às características de resistência do maciço rochoso.

Para uma avaliação de qual tipo de ruptura governará uma possível instabilidade de taludes deve-se construir redes estereográficas a fim de se determinar as principais estruturas influenciadoras no talude.

Além desses modelos, destaca-se, para fins de estabilidade e design de taludes, a influência significativa da água para com os taludes. Para se saber a influência de tal em um talude, deve-se construir um modelo hidrogeológico de forma a avaliar como a água influenciará o talude e como a poro pressão afetará o projeto e estabilidade do talude de uma mina.

Isso se dá, pois, normalmente, a água deteriora a estabilidade de taludes através da realização de pressão nas descontinuidades e da poro pressão em maciços rochosos reduzindo assim a resistência mecânica efetivamente suportada pelo talude.

E pode-se definir a poro pressão (u) como sendo a pressão que a água subterrânea exerce sobre os poros das rochas ou solos. Essa pressão pode ocorrer nos espaços intersticiais entre os grãos ou em fraturas/juntas abertas. Algo que deve ser notado é que a poro pressão é considerada igual a zero no nível de água, positiva abaixo desse mesmo nível e negativa acima do lençol de água. 

Assim, a presença de água, segundo Read e Stacey (2009), afeta os taludes de duas maneiras:

  • Mudança da resistência mecânica efetiva do talude proveniente da poro pressão, aumento do volume de material e adição de carga sobre o talude devido a carregamento hidrostático; e,
  • Condições saturadas de maciços que podem resultar na perda de acessos, na ineficiência de explosivos, aumento na exigência aos equipamentos, aumento no desgaste dos pneus e em condições não seguras de trabalho.
Banner de geotecnia que direciona o leitor ao site da Saff Engenharia

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