Ana Luiza Salgueiro de Aguiar
Título
ESTUDO DA VARIABILIDADE DA RESISTÊNCIA NÃO DRENADA DO REJEITO PLÁSTICO DA BARRAGEM DE GERMANO POR MEIO DE ENSAIOS DE CAMPO
Resumo
Os rejeitos da mineração podem ser separados em rejeitos não plásticos (rejeitos arenosos) e plásticos (rejeitos finos, usualmente misturas de silte e partículas com dimensão de argila). Entender o comportamento desses dois materiais é um importante desafio geotécnico, devido à grande variabilidade em suas características físicoquímicas e mineralógicas. Os rejeitos arenosos vêm sendo largamente estudados nos últimos anos, devido ao fenômeno da liquefação e por formarem a praia de rejeitos, que muitas vezes servirá de fundação para os alteamentos das barragens de rejeitos. No entanto, muitas vezes as camadas de rejeito plástico se encontram intercaladas com as camadas de rejeitos arenosos, inclusive na praia de rejeitos. No presente trabalho, é estudada a resistência não drenada normalizada (su/σ’v) dos rejeitos plásticos existentes na Barragem de Germano, em Mariana – MG, Brasil. Para isso, foram utilizados ensaios de piezocone e palheta realizados no local e definido um critério para identificação dos rejeitos plásticos ao longo do perfil, assim como do nível d’água. Foi verificada a presença de níveis d’água suspensos, fluxo vertical e analisadas a resistência não drenada de 900 camadas de rejeito plástico. Concluiu-se que a distribuição lognormal é representativa do histograma su/σ’v dos rejeitos plásticos, e que essa resistência é influenciada pela espessura das suas camadas. Além disso, foram encontrados valores de su/σ’v bem inferiores ao esperado (por exemplo, su/σ’v = 0,11 na média no caso de camadas com espessuras iguais ou superiores a 1,0 m).
Abstract
Mining tailings may be divided in non-plastic (sand tailings) and plastic (fine tailings, usually mixtures of silt and clay-sized particles). The understanding of the behavior of these materials is a great geotechnical challenge because of their wide variations in physical-chemical characteristics mineralogy. Sand tailings have been widely studied in the last decades because they are often susceptible to liquefaction, and they usually constitute the beach of the tailings dam which is the most important zone for stability analysis in upstream dams. However, the study of the characteristics and the strength of the plastic tailings is also important since layers of plastic tailings are sometimes found in the midst of the sand tailings. In this study, the normalized undrained strength ratio (su/σ’v) of plastic tailings belonging to the Germano dam in Mariana, Brazil is studied. A criteria for their identification was developed. Piezocone (CPTu) and Field Vane (FV) tests were analyzed, and the water levels were scrutinized. Perched water tables and significant vertical downward flows were found in some locations. A total of approximately 900 layers of plastic layers were analyzed. It was found that the su/σ’v histograms are well fitted by lognormal distributions and the layer thickness influences the undrained strength. Moreover, the strengths are relatively low (for example, su/σ’v = 0.11 on average for plastic layers with thickness of 1.0 m or more).
