Levantamentos Geoelétricos azimutais em modelos reduzidos para caracterização de maciços fraturados

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Publicada em 01/06/2018

Discente: Simone Aparecida Simim Moreira

Resumo:

A análise de descontinuidades é cada vez mais comum quando se necessita caracterizar de maneira mais precisa os maciços rochosos. Em geotecnia, essa caracterização é importante para avaliar a qualidade geomecânica e anisotrópica de maciços usados para fundações, ombreiras de barragens, túneis, taludes, entre outros. Sendo assim, novas técnicas de aquisição de dados e interpretação das condições dos maciços devem ser desenvolvidas e otimizadas. Com isso, o uso da eletrorresistividade azimutal se torna uma ferramenta muito útil para aquisição de dados, pois é um método efetivo, de baixo custo e pouco invasivo, além de ser bastante eficaz na caracterização de anisotropias elétricas condicionadas por descontinuidades. Por conseguinte, pretende-se nesse trabalho utilizar configurações distintas de eletrodos em modelo reduzido de laboratório, usando a técnica azimutal para avaliar a precisão e acurácia dos mesmos. Os experimentos foram conduzidos em maciço rochoso formado pela junção de placas de mármore, com uma família de descontinuidades com aberturas distintas. O levantamento azimutal foi feito empregando os arranjos Wenner, Schlumberger, Dipolo-dipolo Equatorial e Quadrático. Foram realizadas quatro etapas, sendo na primeira simulada uma descontinuidade central de 0,5 mm completamente preenchida por areia e outras formadas pelo encontro das placas de mármore e sobre o maciço colocou-se 1,8 cm de areia saturada. Na segunda e na terceira usou-se a mesma configuração de descontinuidades, porém com uma cobertura de areia saturada de 5 cm e 8 cm, respectivamente. Na quarta etapa, distribuíram-se descontinuidades de 5 mm preenchidas por areia por todo o modelo e adicionou-se 5 cm de areia acima. Variaramse os espaçamentos dos eletrodos afim de investigar porções do maciço mais profundas. Foi possível avaliar a anisotropia elétrica do modelo, qual arranjo é mais sensível a esse parâmetro, assim como a resistividade aparente média e as profundidades de investigação atingidas. Ao fim, concluiu-se que o arranjo Wenner atendeu melhor aos objetivos propostos inicialmente no trabalho

Abstract:

The discontinuities analysis is increasingly common when you need to characterize more precisely a rock. In geotechnics, this characterization is important to evaluete the geomechanics quality and anisotropic of the rock used, such as foundations, abutments of dams, tunnels, embankments, among others. Therefore, new data acquisition techniques and interpretation of the conditions of rock must be developed and optimized. Thus, the use of azimuthal resistivity becomes a very useful tool for data acquisition, it is an effective method, low cost and less invasive, and is quite effective in characterizing electrical anisotropy conditioned by discontinuities. Therefore, it is intended in this search using different configurations of electrodes in laboratory model using the azimuthal technique for evaluating the precision and accuracy. The experiments were conducted in rock formed by the junction of slabs of marble, with a family of discontinuities with different openings. The azimuth survey was conducted using the Wenner, Schlumberger, Dipole-dipole Equatorial and Quadratic. Four steps were performed, and the first simulated a central discontinuity of 0.5 mm completely filled with sand and others formed by the meeting of marble plates and on the rock was placed 1.8 cm of saturated sand. In the second and the third used to discontinuities same configuration, but with a saturated sand cover the rock 5 cm and 8 cm, respectively. In the fourth stage, distributed to 5 mm discontinuities filled with sand around the pattern and added of 5 cm the sand above the model. They varied the spacing of the electrodes in order to investigate the deeper rock portions. It was possible to evaluate the electrical anisotropy of the model, which arrangement is more sensitive to this parameter, and the average apparent resistivity and the affected investigation depths. In the end, it was concluded that the Wenner attended better than initially proposed objectives.

Palavras-chave:

Descontinuidades, Eletrorresistividade, Modelo Reduzido, Maciço Rochoso, Levantamento Azimutal, Anisotropia elétrica

Áreas de Concentração:

- Geotecnia de Maciços Rochosos
- Investigação Geológico-Geotécnica de Maciços Rochosos (Ênfase em Sondagem)
- Geotecnia

Orientadores:

- Luís de Almeida Prado Bacellar

Outros Participantes:


Nucleo de Geotecnia da Escola de Minas | Campus Universitário Morro do Cruzeiro, S/N | Ouro Preto/MG - 35.400-000
Mestrado Acadêmico / Doutorado - 031 3559-1164
Mestrado Profissional - 031 3559-1508