Comportamento de barragens de rejeito construídas por aterro hidráulico : caracterização laboratorial e simulação numérica do processo construtivo

Abstract

O presente trabalho tem como principal objetivo analisar de forma conjunta os dados de resistência e permeabilidade referentes à pilha do Xingu e Monjolo, ambas constituídas de rejeito granular de minério de ferro. Os dados necessários para realizar as análises foram coletados em estudos realizados por diversos autores. Com os dados coletados foram realizadas diversas análises com parâmetros de resistência provindos de ensaios de cisalhamento direto e triaxiais, comparando os resultados obtidos entre os ensaios e pesquisadores, considerando o IPR e a porosidade do material. Foi verificada também a validade das formulações propostas anteriormente, a diferença entre ângulos de atrito de pico e residual para ensaios triaxiais do tipo CD e de cisalhamento direto e validade das correlações utilizadas para avaliar o ângulo de atrito para o ensaio do Piezocone. Foram realizadas também algumas análises na tentativa de determinar correlação com módulos obtidos nos ensaios triaxiais e de cisalhamento direto. A campanha de ensaios triaxiais do tipo CU ficou prejudicada devido a problemas no equipamento sendo apresentadas tentativas de correção dos dados. Foram realizadas análises com o IPR e a porosidade para os dados de permeabilidade obtidos de ensaios de laboratório de carga constante e bomba de fluxo e para os ensaios de campo de infiltração e Ghelph. Realizou-se também uma análise numérica com o modelo desenvolvido por Cavalcante (2004) onde foi prevista a alteração das características geotécnicas do depósito caso houvesse uma variação na granulometria do rejeito. Concluiu-se que o IPR aplicou-se muito bem para prever o ângulo de atrito do rejeito granular e que a permeabilidade necessita de estudos complementares para atingir boas correlações. Além disso, foram obtidos excelentes resultados com o modelo desenvolvido por Cavalcante (2004). _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This thesis has as main objective to analyze in conjunction the data of strength and permeability from Xingu and Monjo tailing piles, both made of granular tailing of iron ore. The data necessary to perform the analysis had been collected in studies for various authors. With the collected data different analysis were done using strength parameters direct shear and triaxial tests had been performed, comparing the results between the tests and researchers, considering the IPR and the porosity of the material. The validity of the formulations proposals previously was also verified, the difference between friction angles of peak and residual for triaxial tests of CD type and drained direct shear test and validity of the correlations used to evaluate the friction angle for the Peizocone test was also checked. Some analysis had been performed through to determine correlation with modules provided by the triaxial and of direct shear tests. The campaign of triaxial tests of CU type was not used in result of problems in the equipment, being presented attempts of correction of the data. Analyses with the IPR and the porosity for the data of permeability obtained from tests performed in laboratory of constant head and bomb of flow and for the tests performed on field of infiltration and Ghelph had been performed. A numerical analysis with the model developed by Cavalcante (2004) was also done with simulating an alteration the geotechnical characteristics of the deposit in case that it had a variation in the grain size of tailing material. It is concluded that the IPR was applied very well to foresee the friction angle of granular tailing material and that the permeability needs complementary studies to reach good correlations. Moreover, excellent results with the model developed for Cavalcante had been gotten (2004).