Estudo do potencial de Rockburst em túneis por análise de tensões

Abstract

O objetivo desta dissertação é estudar os principais critérios empíricos que predizem o potencial de rockburst nos túneis por meio das tensões e as propriedades mecânicas da rocha, analisando a influência das tensões in situ e a geometria da escavação. Para o estudo do desempenho dos critérios na avaliação do potencial, é utilizada a metodologia de análise Característica Operativa do Receptor – Análise ROC, a qual por meio de uma matriz de confusão, compara os valores preditos pelos critérios com os valores obtidos na realidade. Para isto se contou com um banco de dados de 141 eventos ocorridos em diferentes locais do mundo e recopilados de 16 artigos diferentes disponíveis na literatura. Com esta metodologia foi também avaliado o desempenho dos intervalos de classificação das intensidades do potencial de rockburst (Baixo, Moderado e Violento). No estudo da influência das tensões in situ foram propostas quatro etapas de modelagem numérica com o software Examine 3D, o qual utiliza a ferramenta numérica Método dos Elementos de Contorno (MEC). Nas quatro etapas são utilizadas diferentes magnitudes dos estados de tensão e diferentes atitudes. Já no estudo da influência da geometria da escavação, foram utilizadas duas seções, uma circular e uma em arco-retângulo. Nas duas seções foram utilizados os mesmos estados de tensão para assim comparar os diferentes resultados entre as tensões induzidas e sua influência na formação de zonas com potencial de rockburst. Finalmente, é apresentado um procedimento para projeção de sistemas de suporte em tuneis que estão submetidos a condições de rockburst, nele são apresentados os princípios de projeto e critérios de aceitabilidade orientados à determinação da demanda de carga, deslocamento e energia, em função da magnitude de um evento sísmico de projeto. Ao final, é apresentado exemplo no qual é determinado o sistema de suporte para um caso de estudo real onde se tem problemas de rockburst.