Avaliação do potencial de liquefação e análises 2D e 3D da percolação e estabilidade de uma barragem de rejeitos, alteada por montante, a partir de métodos de elementos finitos e equilíbrio limite

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Souza Neto, Francisco Alberto David Duarte de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Tailings dams; Structural stability; Soil percolation; Finite element method; Engenharia civil; Barragens de rejeitos; Estabilidade estrutural; Solos - Percolação; Método dos elementos finitos; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20249

Barragens de rejeito construídas pelo método de montante podem ter como principal modo de falha a instabilidade devido à liquefação dos rejeitos no reservatório. Dessa forma, estruturas construídas por este método devem ser objeto de análise cuidadosa quanto a suscetibilidade dos rejeitos armazenados à liquefação e do impacto deste fenômeno na estabilidade da barragem. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma avaliação do potencial de liquefação dos rejeitos contidos por uma barragem alteada por montante, denominada neste trabalho como Barragem GR. Além disso, o trabalho apresenta uma análise de percolação e estabilidade por meio de modelagem numérica em três dimensões (3D) para a barragem em estudo, comparando os resultados com análises convencionais em 2D. O modelo geológico-geotécnico 3D da estrutura foi desenvolvido com base nas investigações e dados de projetos disponíveis, e as análise de percolação tridimensional foi calibrada com base nos dados de ensaios de permeabilidade dos materiais e da instrumentação da barragem, tendo sido utilizando o software RS3 da Rocscience™. As análises de estabilidade foram realizadas pelos métodos de equilíbrio limite (software Slide3) e elementos finitos (software RS3) empregando modelo constitutivo Mohr-Coulomb. Para as análises de estabilidade foi avaliada a suscetibilidade à liquefação e estimadas a razão de resistência não drenada de pico e residual dos rejeitos com base em correlações com ensaios CPTu. O resultado da análise de fluxo 3D indicou uma boa aderência do modelo aos dados lidos em campo. Nas análises de estabilidade, considerando a resistência não drenada de pico para o rejeito, o valor do fator de segurança 3D obtido por equilíbrio limite e elementos finitos foi cerca de 10% superior ao obtido pelas análises 2D. No entanto, mesmo o fator de segurança 3D obtido ainda é inferior ao mínimo exigido pela legislação nacional.