Aplicação de diferentes métodos de Caraterização Geomecânica e de Análise de Estabilidade de Taludes em Pedreiras.

Abstract

Different methods were applied to the study of slopes in quarries, particularly regarding geomechanical characterization and stability. Work was carried out in two case studies in different quarries, one with active exploitation (Pedreira Moleanos N.º 3) and other without exploitation, undergoing requalification for conversion into a controlled landfill for inert waste (Pedreira Cabeça Gorda N.º 3 ). In both cases, studies to characterize the rock masses, as well as the stability of the slopes, have safety as their ultimate objective. In the first case study, a slope at the Moleanos N.º 3 quarry, where dimensional limestone is exploited, the slope was characterized considering physical and mechanical properties, and the geomechanical classification of rock mass using the classifications Rock Mass Rating (RMR), Slope Mass Rating (SMR) and Geological Strength Index (GSI), allowing the estimation of geomechanical properties and assess stability. The results indicated that the rock was classified as being of medium quality regarding strength, and the slope is partially stable, being suggested the clean up its surface and create a 2 m safety strip at the top. In the second case study, at the Cabeça Gorda N.º 3 quarry, photogrammetry methods were used for the structural characterization of the rock mass on five slopes. Through drone flights carried out in the quarry, a 3D digital model was created in the Agisoft Metashape environment, which served as the basis for using the CloudCompare software, in which all identifiable plans on the faces of the slopes were extracted. The stereographic projections, pole density and rosette diagrams were created in Stereonet, and allowed the identification of the main families of discontinuities that condition the compartmentation and geomechanical behaviour of the rock mass, identifying the potential of ruptures occurrence. It is concluded that the use of photogrammetry methods allows to gather a significantly larger volume of data and faster than manual methods. On the other hand, it also allows to obtain data where, mainly for security reasons, it is not possible to access. It is recognized, however, that field validation of results obtained through photogrammetry is essential.

Aplicaram-se diferentes métodos no estudo de taludes em pedreiras, particularmente no que diz respeito à caracterização geomecânica e estabilidade. Desenvolveu-se trabalho em dois casos de estudo em diferentes pedreiras, uma com exploração ativa (Pedreira Moleanos N.º 3) e outra sem exploração, e em fase requalificação para conversão em aterro controlado de resíduos inertes (Pedreira Cabeça Gorda N.º 3). Em ambos os casos, os estudos de caracterização dos maciços rochosos, assim como da estabilidade dos taludes, têm como objetivo final questões de segurança. No primeiro caso de estudo, um talude da pedreira Moleanos N.º 3, onde se explora calcário ornamental, procedeu-se à caracterização do talude através do levantamento das características físicas e mecânicas, e da classificação geomecânica do maciço utilizando as classificações Rock Mass Rating (RMR), Slope Mass Rating (SMR) e Geological Strenght Index (GSI), que permitiram estimar propriedades geomecânicas e avaliar a estabilidade. Os resultados indicaram a qualidade da rocha, em termos de resistência, foi classificada como média e o talude se apresenta parcialmente estável, sendo sugerido o saneamento da superfície e, no topo, a criação de uma faixa de segurança de 2 m. No segundo caso de estudo, na pedreira Cabeça Gorda N.º 3, utilizaram-se métodos de fotogrametria para a caracterização estrutural do maciço rochoso em cinco taludes. Através de voos de drone realizados na pedreira, foi criado um modelo digital 3D em ambiente Agisoft Metashape que serviu de base para utilização do software CloudCompare, no qual se extraíram todos os planos identificáveis nas faces dos taludes. As projeções estereográficas, densidade de polos e diagramas de rosetas foram elaborados em Stereonet, e permitiram identificar as principais famílias de descontinuidades que condicionam a compartimentação e o comportamento geomecânico do maciço, identificando o potencial de ocorrência de roturas. Conclui-se que a utilização de métodos de fotogrametria permite obter um volume de dados significativamente maior e de forma mais rápida do que o levantamento manual. Por outro lado, permite também obter dados onde, principalmente por segurança, não é possível aceder. Reconhecesse, contudo, que a validação de campo dos resultados obtidos através da fotogrametria é fundamental.