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 BARRAGENS DE REJEITO
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Teoria Convencional do
Adensamento de Terzaghi
1. MATERIAL HOMOGÊNEO
2. PERFEITA SATURAÇÃO
3. COMPRESSIBILIDADE DOS GRÃOS E DA ÁGUA
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4. COMPRESSÃO UNIDIMENSIONAL
5. VALIDADE DA LEI DE DARCY
6. COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE CONSTANTE
7. LINEARIDADE – TENSÕES x DEFORMAÇÕES
Considerações Importantes da Teoria de
Adensamento a Grandes Deformações
Deposição:
a) acúmulo contínuo
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c) teor de sólidos inicial
d) variações no índice de vazios
e) não linearidade: e x tensão
f) grandes variações na permeabilidade
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Teoria do Adensamento a Grandes
Deformações
 Previsões mais realistas da vida útil dos reservatórios
 Avaliação correta da vazão de água liberada
 Ganho de resistência ao cisalhamento com o tempo
Teoria do Adensamento a Grandes
Deformações
Sem hipóteses simplificadoras
- Equações Matemáticas complexas
USO DE COMPUTADOR
Simulações – podendo considerar:
-Lançamento contínuo
-Interrupções esporádicas
-Alternância de períodos de deposição
-Abandono de reservatório
-Capeamento com material estéril
-Considerações de drenagem de fundo
Teoria do Adensamento a Grandes
Deformações
A teoria se baseia fundamentalmente:
2. LEI DE COMPRESSIBILIDADE
1. LEI DE PERMEABILIDADE
LEI DE COMPRESSIBILIDADE
Consolidômetro de Lama
o Obtenção da lei de compressibilidade desde
o final do processo de sedimentação
Determinação de pares: e x ’ e = a ’b
LEI DE COMPRESSIBILIDADE
LEI DE PERMEABILIDADE
 Do mesmo ensaio em consolidômetro de lama, obtêm-se a
curva PERMEABILIDADE x ÍNDICE DE VAZIOS
K= c . e d
LEI DE PERMEABILIDADE
CORRELAÇÕES EMPÍRICAS
LEI DE COMPRESSIBILIDADE
e = a ’b
A partir de inúmeros dados publicados:
IL = 17,66. ’-0,288 - 0,233, portanto
a = 17,66.G.IP / 100
b = - 0,288
Sabe-se da Mec Solos IL = h – LP / IP
CORRELAÇÕES EMPÍRICAS
LEI DE PERMEABILIDADE
K= c . e d ou K= (E . e F )
1 + e
Escrevendo IL f (e), demonstra-se que
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PROGRAMAS DE COMPUTADOR
1. Baseados nas equações do Adensamento da
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1. Volume d’água liberada = recalque do material
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2. Contribuição das chuvas diretas no reservatório e
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3. As perdas são por infiltração na área reservatório,
percolação através barragem, evaporação, e volume
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de permeabilidade associando-os à tensão wfwtiva
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INSTRUMENTAÇÃO
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indeformadas – medição da umidade e da
densidade dos grãos pode ser suficiente para
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bainha, obtendo valores de resistência
de ponta e atrito lateral Obtenção da
pressão neutra gerada pela cravação, e
sua dissipação até os valores
hidrogeológicos
-determinação da estratigrafia do
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prospectados através da interpretação
dos resultados do ensaio
- devido à reação necessária, não
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dos solos através de correlações (Su,
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Ensaio de Cone
(CPT / CPTU -
Cone penetration
test)
- tipos: cone mecânico e cone elétrico
- leitura automática do esforço para cravação da ponta do cone (qc) e do atrito
lateral de sua bainha (fs)
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do OCR e ko
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  • 1. OBRAS DE TERRA  BARRAGENS DE REJEITO  OTIMIZAÇÃO DA DEPOSIÇÃO DE REJEITOS DE MINERAÇÃO
  • 4. Barragens de Rejeito Método da Linha de Centro
  • 5. Distintas Linhas Freáticas em Barragens construídas para montante
  • 6. Volumes de Terraplenagem em cada tipo de baragem
  • 7. Teoria Convencional do Adensamento de Terzaghi 1. MATERIAL HOMOGÊNEO 2. PERFEITA SATURAÇÃO 3. COMPRESSIBILIDADE DOS GRÃOS E DA ÁGUA DESPREZÍVEIS 4. COMPRESSÃO UNIDIMENSIONAL 5. VALIDADE DA LEI DE DARCY 6. COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE CONSTANTE 7. LINEARIDADE – TENSÕES x DEFORMAÇÕES
  • 8. Considerações Importantes da Teoria de Adensamento a Grandes Deformações Deposição: a) acúmulo contínuo b) adensamento c) teor de sólidos inicial d) variações no índice de vazios e) não linearidade: e x tensão f) grandes variações na permeabilidade Problema da camada que aumenta de espessura com o tempo
  • 9. Teoria do Adensamento a Grandes Deformações  Previsões mais realistas da vida útil dos reservatórios  Avaliação correta da vazão de água liberada  Ganho de resistência ao cisalhamento com o tempo
  • 10. Teoria do Adensamento a Grandes Deformações Sem hipóteses simplificadoras - Equações Matemáticas complexas USO DE COMPUTADOR Simulações – podendo considerar: -Lançamento contínuo -Interrupções esporádicas -Alternância de períodos de deposição -Abandono de reservatório -Capeamento com material estéril -Considerações de drenagem de fundo
  • 11. Teoria do Adensamento a Grandes Deformações A teoria se baseia fundamentalmente: 2. LEI DE COMPRESSIBILIDADE 1. LEI DE PERMEABILIDADE
  • 12. LEI DE COMPRESSIBILIDADE Consolidômetro de Lama o Obtenção da lei de compressibilidade desde o final do processo de sedimentação Determinação de pares: e x ’ e = a ’b
  • 14. LEI DE PERMEABILIDADE  Do mesmo ensaio em consolidômetro de lama, obtêm-se a curva PERMEABILIDADE x ÍNDICE DE VAZIOS K= c . e d
  • 16. CORRELAÇÕES EMPÍRICAS LEI DE COMPRESSIBILIDADE e = a ’b A partir de inúmeros dados publicados: IL = 17,66. ’-0,288 - 0,233, portanto a = 17,66.G.IP / 100 b = - 0,288 Sabe-se da Mec Solos IL = h – LP / IP
  • 17. CORRELAÇÕES EMPÍRICAS LEI DE PERMEABILIDADE K= c . e d ou K= (E . e F ) 1 + e Escrevendo IL f (e), demonstra-se que IL = q.(k.(1+e))r – s IL = 95,21 k (1+e)0,233 – 0,242, portanto E = (95,21.G.(IP/100))0,23 – 0,242 F = 4,29
  • 18. PROGRAMAS DE COMPUTADOR 1. Baseados nas equações do Adensamento da Grandes Deformações Leis de Compressibilidade e de Permeabilidade 2. Não passíveis de solução fechada 3. Hoje fácil e rapidamente solucionável em qualquer PC
  • 19. PROGRAMAS DE COMPUTADOR DADOS DE ENTRADA 1. Propriedades Geomecânicas dos Rejeitos – Leis de Compressibilidade e de Permeabilidade 2. Teor de Sólidos de Lançamento 3. Taxa de Produção 4. Drenagem Periférica 5. Geometria da Área 6. Tempo de Enchimento
  • 20. PROGRAMAS DE COMPUTADOR DADOS DE SAÍDA f (t) 1. Adensamento 2. Perfis de Teor de Sólidos 3. Perfis de Pressões Neutras 4. Teor de Sólidos Médio
  • 21. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios
  • 22. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios
  • 23. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios
  • 24. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios
  • 26. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios ( Programas “Customized”)
  • 27. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios ( Programas “Customized”)
  • 28. Simulações em Computador do Enchimento de Reservatórios ( Programas “Customized”)
  • 29.
  • 30. BALANÇO HÍDRICO 1. Volume d’água liberada = recalque do material depositado 2. Contribuição das chuvas diretas no reservatório e de escoamento superficial na área, e a vazão perene córrego 3. As perdas são por infiltração na área reservatório, percolação através barragem, evaporação, e volume que os rejeitos não liberam até os níveis de tensões atingidos pelo adensamento
  • 31. INSTRUMENTAÇÃO 1. Acompanhar o adensamento, liberando novas etapas de lançamento de rejeitos em função da densidade atingida; definir traficabilidade equipamentos recuperação ambiental, revisão Leis de Adensamento 2. Objetivo final é obter valores de índice de vazios e de permeabilidade associando-os à tensão wfwtiva de determinada profundidade
  • 32. INSTRUMENTAÇÃO 1. Amostradores de parede fina para coletar amostras indeformadas – medição da umidade e da densidade dos grãos pode ser suficiente para determinar o índice de vazios, pois material é saturado 2. Piezometros 3. CPT e CPTU 4. Ensaios Palheta ou Vane
  • 33. Ensaio de Cone (CPT / CPTU - Cone penetration test) U – medida de pressão neutra Schnaid, 2000 - cravação estática de ponteira cônica e bainha, obtendo valores de resistência de ponta e atrito lateral Obtenção da pressão neutra gerada pela cravação, e sua dissipação até os valores hidrogeológicos -determinação da estratigrafia do terreno e de propriedades dos materiais prospectados através da interpretação dos resultados do ensaio - devido à reação necessária, não consegue penetrar em solos muito compactos - estimativa de parâmetros e propriedades dos solos através de correlações (Su, OCR, ko, E, k)
  • 34. Ensaio de Cone (CPT / CPTU - Cone penetration test) - tipos: cone mecânico e cone elétrico - leitura automática do esforço para cravação da ponta do cone (qc) e do atrito lateral de sua bainha (fs) - atenção com saturação da pedra porosa do CPTU - piezocone: além das medidas elétricas de qc e fs permite o monitoramento contínuo da pressão neutra. - normas: - NBR12069/91 (MB-3406) - ASTM D5778-95 (elétrico e piezocone) / ASTM D3441-98 (mecânico)
  • 35. Ensaio de Cone (CPT / CPTU - Cone penetration test) Resultados obtidos em ensaio CPTU apenas
  • 36. Ensaio de Palheta / Vane Test - ensaio para determinação da resistência não drenada do solo in situ - adequado para argilas moles a rijas - cravação de palheta cruciforme no terreno - relação entre o torque necessário para cisalhar o solo por rotação e a resistência não drenada (Su) - correção Su em função do IP da argila -ensaios com ou sem perfuração prévia - relação semi-empírica para obtenção do OCR e ko - norma: - NBR10905/89 (MB3122) • cuidado com atrito na composição Pinto, 2000
  • 37. Ensaio de Palheta / Vane Test Deformação pico Grandes deformações