A extração dos bens minerais ocorre em grande parte dos casos por meio de escavações superficiais comumente denominadas de cavas a céu aberto.

Existem diversas litologias que compõe uma cava com diferentes propriedades geomecânicas e de resistência ao cisalhamento. Tal heterogeneidade torna uma análise de estabilidade por equilíbrio limite carente de uma complementação para confirmar se a superfície de ruptura está ocorrendo naquele local indicado pelas análises de estabilidade, através de estudos de tensão-deformação.

Neste artigo, vamos entender como potencializar as avaliações geotécnicas em cavas a céu aberto e conhecer três ferramentas da Rocscience que são ideais para esta finalidade. Boa leitura!

Uso de softwares geotécnicos para uma análise de cavas a céu aberto eficaz e segura

A utilização de softwares geotécnicos é uma prática cada vez mais comum na realização de análises de solos e rochas. Eles são desenvolvidos para auxiliar engenheiros e geotécnicos na interpretação de dados, permitindo uma avaliação mais ágil, profunda e detalhada das características do terreno.

A Rocscience possui 3 ferramentas exclusivas que ajudam os engenheiros na realização de avaliações geotécnicas em cavas a céu aberto. Conheça melhor cada uma delas:

1. RSData

O RSData avalia as propriedades do material, seja rocha ou solo, analisando suas características de resistência e comportamento constitutivo para determinar envoltórias de resistência e outros parâmetros do material em questão.

Em outras palavras, você conseguirá tratar e manusear os dados brutos de ensaios uniaxiais, triaxiais, biaxial e cisalhamento direto simples de maneira mais efetiva e apresentável, além de criar uma envoltória que represente uma gama de ensaios de um determinado material. Além disso, você conta com a total integração no Slide2 e RS2 para importar os parâmetros diretamente do RSData.

2. Slide2

Já o Slide2 é um software de análise de estabilidade por equilíbrio limite com a parte de infiltração por elementos finitos totalmente integrada no “engine”, sem necessidade de um software adicional para calcular a rede de fluxo.

Além disso, permite executar análises pseudoestáticas ou com carregamento dinâmico, análises probabilística e de sensibilidade. Utilize modelos de envoltória de resistência para rocha e solo, como Mohr-Coulomb e Generalized Hoek Brown, além de modelos anisotrópicos e muito mais.

3. RS2

O RS2 é um software de análise de tensão-deformação pelo método de elementos finitos (MEF). Quer o seu projeto seja civil ou de mineração, acima ou abaixo do solo, o RS2 permite analisar facilmente a relação tensão/deformação, estabilidade (SRF), projeto de suporte e escavações/aterros escalonadas.

Oferece ainda recursos que ajudam a considerar o fluxo de água subterrânea com a ferramenta integrada de análise de infiltração do RS2 para condições transientes e estáticas de cavas, barragens, aterros, taludes, túneis e escavações.

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Exemplo de análise de cava a céu aberto utilizados ferramentas da Rocscience

Inicialmente foram compilados os dados brutos de ensaios triaxiais das litologias de uma cava a céu aberto e criada uma envoltória de resistência teórica que melhor representasse os comportamentos das amostras, indicados pelas linhas vermelhas na Figura “A”.

Em seguida, de posse dos parâmetros de resistência, foi realizada a análise de estabilidade de uma seção, onde foram obtidos dois fatores de segurança para duas superfícies de ruptura: uma mais localizada na porção inferior (FS=2,20) e outra mais global (FS=2,03) como mostra a Figura B. Portanto, ainda restava a dúvida: a superfície de ruptura realmente se desenvolve de forma mais global como apontado pelo menor F.S.?

A resposta foi sim! Com a devida calibração dos parâmetros de resistência e deformabilidade dos materiais da cava utilizando o RSData, a superfície de ruptura crítica encontrada nas análises de estabilidade realizadas no Slide2 se confirmou no RS2, mediante os resultados do valor do SRF=1,98 com do FS= 2,03 e apresentação do Total Displacement e Maximum Shear Strenght como mostram as Figuras C e D.

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