SLIDE PRONTO DE ESTRUTURAS TECTONICAS

1. Caracterização dos Maciços Rochosos 1
ESTRUTURAS DOS
MACIÇOS ROCHOSOS

2. Caracterização dos Maciços Rochosos 2
Estruturas dos Maciços
Rochosos
 Entende-se por estruturas dos maciços
rochosos a disposição arquitetural ou arranjo
espacial das rochas (ou porção da rocha) e
suas relações mútuas.
 A estrutura rochosa pode ser conseqüência
de movimentação das massas rochosas por
meio de forças tectônicas (originadas no
interior da terra) ou atectônicas
(principalmente gravitacionais).

3. Caracterização dos Maciços Rochosos 3
Estruturas Tectônicas
 As deformações podem ocorrer em estado de
fluxo plástico ou estado rígido, dando origem a
diferentes estruturas com características
próprias.
 Assim, do estado plástico tem-se estruturas
como dobras, foliações e lineamentos. Do
estado rígido surgem estruturas caracterizadas
por descontinuidades físicas na rocha, tais como
juntas e falhas.

4. Caracterização dos Maciços Rochosos 4
Definições
MACIÇO ROCHOSO: é um meio constituído de
blocos de rocha intacta (meio contínuo) separados
fisicamente por descontinuidades (juntas [diaclases],
falhas, estratificações, etc.), que podem conter ou não
material de preenchimento.
As propriedades mecânicas e hidráulicas do maciço
serão governadas pelas propriedades da rocha intacta e
também pelo número, posição, natureza e condições das
descontinuidades.
O que é um maciço rochoso?

5. Caracterização dos Maciços Rochosos 5

6. Caracterização dos Maciços Rochosos 6
DESCONTINUIDADE: é o termo geral para qualquer
descontinuidade mecânica do maciço rochoso e que
tenha nenhuma ou baixa resistência à tração. É o termo
coletivo para a maioria das feições originadas por
diferentes fenômenos geológicos, tais como juntas,
planos de acamamento, planos de xistosidade, zonas de
fraqueza e falhas.
a) JUNTA: é uma quebra de origem geológica na
continuidade de um corpo de rocha ao longo da qual não
houve nenhum deslocamento visível.
O que é uma descontinuidade? E quais seus tipos?

7. Caracterização dos Maciços Rochosos 7
As juntas ou diáclases são
descontinuidades na rocha que ocorrem
de forma sistemática, segundo
orientações preferenciais, compondo
famílias ou sistemas.
Em geral, ocorrem dois ou mais sistemas
que se entrecruzam, formando blocos
poliédricos, cujas formas e dimensões
dependem das orientações e espaçamento
dos sistemas.
(continuação “Juntas”)

8. Caracterização dos Maciços Rochosos 8
Podem ser de partição (ou
distensão ou extensão) ou de
cisalhamento.
As juntas são geradas por tensões
regionais, aparecendo em grandes
áreas. Entretanto, podem ocorrer
localmente, relacionadas a dobras,
falhas e zonas de cisalhamento.
(continuação “Juntas”)

9. Caracterização dos Maciços Rochosos 9
b) FALHA: é uma fratura ou zona fraturada
ao longo da qual houve um deslocamento
visível.
Em outras palavras, são
descontinuidades ao longo das quais os
blocos separados sofrem deslocamento.

10. Caracterização dos Maciços Rochosos 10
FALHA

11. Caracterização dos Maciços Rochosos 11
FAMÍLIA DE DESCONTINUIDADES: corresponde
a um grupo de descontinuidades que ocorrem num
arranjo paralelo ou semi-paralelo e de características
semelhantes.
F1
F2
Ou seja:
fratura sem deslocamento = junta;
fratura com deslocamento = falha.
(continuação “falhas”)

12. Caracterização dos Maciços Rochosos 12
(continuação “Falhas”)
O deslocamento (de um ou dos dois
blocos resultantes) ocorre ao longo do plano
de fratura.
A espessura da rocha fragmentada
tanto pode limitar-se a uma película nas duas
faces que sofreram atrito quanto pode atingir
centenas de metros, caso em que se fala de
zona de falha.

13. Caracterização dos Maciços Rochosos 13
(continuação “Falhas”)
A fragmentação das rochas ao
longo de falhas processa-se a partir do
desenvolvimento de microfissuras, que
se adensam e se ampliam, até formarem
as fraturas e iniciarem os
deslocamentos dos blocos.
O deslocamento relativo de
blocos adjacentes ao longo da falha é
chamado rejeito.

14. Caracterização dos Maciços Rochosos 14
Esquematização do Rejeito

15. Caracterização dos Maciços Rochosos 15
Os seguintes elementos das falhas podem ser
destacados:
 Plano de falha: é a superfície decorrente do
falhamento, na qual os blocos se deslocam. Na
maioria das vezes é observável e apresenta-se
ou muito polida, ou estriada, ou em degraus
escalonados que indicam o sentido do
movimento;

Linha de falha: é a linha resultante da
intersecção do plano de falha com a superfície
do terreno;
(continuação “Falhas”)

16. Caracterização dos Maciços Rochosos 16
Os seguintes elementos das falhas
podem ser destacados:
 Teto ou capa: é o bloco que se encontra na
parte superior de um plano de falha inclinado;
 Muro ou lapa: é o bloco que se encontra na
parte inferior de um plano de falha inclinado;
(continuação “Falhas”)

17. Caracterização dos Maciços Rochosos 17
É importante ainda identificarmos a classificação
das falhas:
 Normal ou de gravidade: é aquela em que o teto
baixou em relação ao muro, sendo resultante de
um esforço de tensão;
 Inversa ou de empurrão: é aquela em que o teto
subiu em relação ao muro, sendo resultante de um
esforço de compressão;
 Direcional ou transcorrente: quando o
deslocamento é paralelo à direção da falha, ou
seja, o movimento dos blocos ocorre na horizontal.
(continuação “Falhas”)

18. Caracterização dos Maciços Rochosos 18
Ilustração das Classificações
das Falhas

19. Caracterização dos Maciços Rochosos 19
FALHA

20. Caracterização dos Maciços Rochosos 20
Estruturas Tectônicas
a) Dobras: conforme o próprio nome indica, as dobras
são ondulações adquiridas por feições planares,
ocorridas em rochas como folhelhos e xistos, que
dobram-se em razão de um esforço a que são
submetidas.
Características:
– Deformação lenta
– Forma e Volume
– Regiões confinadas
• Temperaturas altas
• Plasticidade elevada

21. Caracterização dos Maciços Rochosos 21
Estruturas Tectônicas
Sinforme
Antiforme
Tração
Compressão
Dobras:

22. Caracterização dos Maciços Rochosos 22
Estruturas Tectônicas
a) Dobras: As dobras têm convexidades que
podem se voltar para cima ou para baixo. Para
identificação das posições e tipos de dobras,
alguns elementos devem ser observados:
 Plano Axial: é o plano que divide uma dobra,
tão simetricamente quanto possível, em duas
partes. Pode ser vertical, inclinada, ou até
mesmo horizontal.

Eixo ou charneira: é a linha resultante da
intersecção do plano axial com uma camada
qualquer.

23. Caracterização dos Maciços Rochosos 23
Estruturas Tectônicas (Dobras)
 Flancos: são os dois lados de uma dobra.
 Crista: é a porção mais elevadas de uma
dobra, podendo coincidir com o eixo da
dobra.
 Plano da crista: é o plano formado pela
reunião das cristas de várias camadas,
sendo de grande importância na
prospecção de petróleo, pois tais jazidas
são controladas pela crista e pelo plano de
crista de uma dobra.

24. Caracterização dos Maciços Rochosos 24
Esquematização dos
Elementos de uma Dobra

25. Caracterização dos Maciços Rochosos 25
Estruturas Tectônicas (Dobras)
De acordo com seu aspecto morfológico,
posição do eixo e plano, pode-se distinguir, de
modo geral, os seguintes tipos de dobras:
 Anticlinal: quando as rochas mais antigas se
situam no núcleo. Geralmente, é uma dobra
convexa para cima, com as camadas se
inclinando de maneira divergente a partir de
um eixo.
 Sinclinal: quando ocorre o contrário, com as
rochas mais jovens no centro. Geralmente são
côncavas para cima, formando uma depressão.

26. Caracterização dos Maciços Rochosos 26
Estruturas Tectônicas
b) Foliações e Lineações: foliação é o nome dado a
certas feições planares que ocorrem em rochas
metamórficas. Podem ser de diversos tipos:
 Xistosidade: orientação planar paralela de
minerais, agregados minerais, etc. Em rochas de
granulação muito fina, recebe o nome de
clivagem ardosiana.
 Lineações: feições lineares definidas pelo
alongamento de elementos geológicos (minerais,
agregados minerais, seixos, etc), ou por
intersecções de feições planares.

27. Caracterização dos Maciços Rochosos 27

28. Caracterização dos Maciços Rochosos 28
Estruturas Atectônicas
 São feições geradas sem ocorrência tectônica, ou
seja, sem ocorrência de esforços originários do
interior da Terra, restringindo-se a pequenas áreas.
 Como exemplo, pode-se citar as juntas de alívio
(subparalelas à superfície, geradas por
desplacamentos, principalmente em maciços
resistentes).

29. Caracterização dos Maciços Rochosos 29
Estruturas Atectônicas
 Tais feições resultam do alívio de carga,
decorrente da remoção de rochas
sobrejacentes.
 São importantes condicionantes
geotécnicos, em razão da persistência
considerável e grandes aberturas que
costumam apresentar.

30. Exemplos de Implicações de Estruturas
Geológicas sobre Obras de Engenharia
Caracterização dos Maciços Rochosos 30

31. Caracterização dos Maciços Rochosos 31

32. Caracterização dos Maciços Rochosos 32
CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS
DAS
DAS
DESCONTINUIDADES
DESCONTINUIDADES

33. Caracterização dos Maciços Rochosos 33
Descrição das
descontinuidades
A ISRM (International Society for Rock Mechanics)
publicou , em 1978, uma sugestão de métodos para
a descrição de descontinuidades de maciços rochosos.
A caracterização do maciço é realizada utilizando 10
parâmetros:
•Orientação
•Espaçamento
•Persistência
•Rugosidade
•Resistência das Paredes
•Abertura
•Preenchimento
•Percolação
•No. de famílias
•Tamanho dos blocos

34. Caracterização dos Maciços Rochosos 34
Orientação
A orientação é a atitude da descontinuidade no espaço.
Descrita pela direção do mergulho (azimute) e o mergulho
da linha de maior inclinação sobre o plano da descontinui-
dade.
Mergulho
(Dip)
Norte
Direção do
Mergulho
(Dip Direction) Direção
Geológica
(Strike)

35. Caracterização dos Maciços Rochosos 35
A determinação da orientação é feita com o auxílio de
bússola e clinômetro ou por fotogrametria.
A orientação das descontinuidades, em relação a uma
estrutura de engenharia, controla as possibilidades de
condições de instabilidade e desenvolvimento de
deformações excessivas.
A importância da orientação cresce quando outras
condições para a deformações estão presentes, tais
como, baixa resistência ao cisalhamento e um número
suficiente de descontinuidades ou família de juntas
que possam ocasionar um movimento.

36. Caracterização dos Maciços Rochosos 36
Espaçamento
O espaçamento é a distância perpendicular entre
descontinuidades adjacentes. Refere-se usualmente ao
espaçamento médio ou modal de uma família de juntas.
.
S2
S1

37. Caracterização dos Maciços Rochosos 37
O espaçamento das descontinuidades adjacentes
condiciona o tamanho dos blocos individuais de
rocha intacta. Um intenso fraturamento,
caracterizado por um pequeno espaçamento,
confere ao maciço um comportamento mais
próximo do comportamento dos materiais
granulares.
Como no caso da orientação, a importância do
espaçamento aumenta quando outras condições
para deformação estão presentes.
O espaçamento tem grande influência na
permeabilidade do maciço e nas características de
percolação.

38. Caracterização dos Maciços Rochosos 38

39. Caracterização dos Maciços Rochosos 39
Persistência
A persistência é a extensão do traço de uma
descontinuidade conforme observada em um afloramento.
Pode ser uma medida aproximada de sua extensão em
área ou comprimento de penetração da descontinuidade.
Se a descontinuidade acaba em rocha sã ou em outra
descontinuidade a persistência diminui.

40. Caracterização dos Maciços Rochosos 40
Rugosidade
A rugosidade é a medida das irregularidades do relevo com
relação ao plano médio da descontinuidade. A rugosidade e
a ondulação contribuem para a resistência ao cisalhamento.
A ondulação em grande escala também podem modificar
o mergulho local.
Superfície lisa Superfície rugosa

41. Caracterização dos Maciços Rochosos 41
O valor do JRC também pode ser estimado por
comparação com perfís de referência de 10cm. JRC
0-2
2-4
4-6
6-8
8-10
10-12
12-14
14-16
16-18
18-20

42. Caracterização dos Maciços Rochosos 42
Resistência das paredes
A resistência das paredes é a resistência a
compressão das paredes adjacentes de uma
descontinuidade. Deve ser menor que a rocha
intacta devido ao intemperismo ou alteração das
paredes. Se as paredes estão em contato teremos
uma importante componente da resistência ao
cisalhamento.
A resistência pode ser estimada pelo Esclerômetro
de Schmidt ou através de testes manuais.

43. Caracterização dos Maciços Rochosos 43
Grau Descrição Identificação de campo Resistencia
(MPa)
R0 Rocha
extremamente
fraca
Marcada pela unha 0,25 - 1,0
R1 Rocha muito
fraca
Esmigalha-se sob impacto da ponta
do martelo de geólogo, pode ser
raspada pelo canivete
1,0 - 5,0
R2 Rocha fraca Raspada com dificuldade pelo
canivete, marcada com firme
pancada do martelo de geólogo
5,0 - 25
R3 Rocha
medianamente
resistente
Não podem ser marcadas pelo
canivete. Podem ser fraturadas por
um único golpe de martelo
25 - 50
R4 Rocha
resistente
Requerem mais de um golpe para
fraturar-se
50 - 100
R5 Rocha muito
resistente
Requerem muitos golpes para
fraturar-se
100 - 250
R6 Rocha
extremamente
resistente
Podem ser apenas lascadas pelo
martelo
> 250

44. Caracterização dos Maciços Rochosos 44
Abertura
A abertura é a distância perpendicular entre as paredes
adjacentes de uma descontinuidades, cujo espaço
intermediário é preenchido por ar ou água.
d
Mesmo as descontinuidades mais fechadas desempenham
um importante papel na condutividade hidráulica do
maciço.

45. Caracterização dos Maciços Rochosos 45
Preenchimento
O preenchimento é o material que separa as paredes
adjacentes de uma descontinuidade e que usualmente
é mais fraco que a rocha que lhe deu origem. A
distância perpendicular das paredes é chamada de
“espessura” preenchida, distinguindo-se da
“abertura” de uma feição falhada ou aberta.
O comportamento físico de uma descontinuidade
depende de vários fatores, destacando-se: espessura,
tipo de material, presença d’água, condições de
permeabilidade..

46. Caracterização dos Maciços Rochosos 46
Condições de percolação
CONDIÇÕES DE PERCOLAÇÃO: refere-se ao
fluxo d’água e umidade livre, visíveis em
descontinuidades individuais ou no maciço rochoso
como um todo.
A percolação d’água através do maciço rochoso
resulta principalmente do fluxo através de
descontinuidades (permeabilidade secundária). No
caso de certas rochas sedimentares a
permeabilidade primária do material rochoso pode
ser significante, já que parte da percolação ocorre
através dos poros.

47. Caracterização dos Maciços Rochosos 47
Número de famílias
O número de famílias é o quantidade de famílias que
compõem um sistema de descontinuidades. O maciço
rochoso pode conter também descontinuidades
individuais.
O comportamento mecânico do maciço é
essencialmente afetado uma vez que o número de
famílias determina o quanto o maciço deforma-se sem
provocar o fraturamento da rocha intacta. A
“aparência” do maciço é afetada pois o número de
famílias determina o grau de sobre-escavação que tende
a ocorrer com a escavação a fogo.

48. Caracterização dos Maciços Rochosos 48
Tamanho dos blocos
O tamanho dos blocos é a dimensão dos blocos de
rocha que resultam da orientação das famílias de
descontinuidades que se intersectam e do espaçamento
das famílias individuais. Descontinuidades individuais
podem também influenciar o tamanho e a forma dos
blocos.

49. Caracterização dos Maciços Rochosos 49
RQD
A recuperação de testemunhos de sondagem rotativas
pode fornecer importantes informações sobre as
descontinuidades.
Uma perfuração planejada e executada
cuidadosamente,
com obtenção de testemunho, seguida de uma
descrição
detalhada e da inspeção do furo, pode fornecer
informações aproximadas sobre muitos dos dez
parâmetros sugeridos pela ISRM para descrição do
maciço rochoso.