Título: ESTUDO COMPARATIVO ENTRE OS MÉTODOS DE EQUILÍBRIO LIMITE E TENSÃO-DEFORMAÇÃO PARA AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE UMA BARRAGEM DE REJEITOS
Título alternativo: COMPARATIVE STUDY BETWEEN THE LIMIT EQUILIBRIUM AND STRESS-STRAIN METHODS FOR EVALUATING THE STABILITY OF A TAILINGS DAM
Autoria de: Aryane Silva Carvalho
Orientação de: Eduardo Souza Candido
Coorientação de: André de Oliveira Faria
Presidente da banca: Eduardo Souza Candido
Primeiro membro da banca: André de Oliveira Faria
Segundo membro da banca: Mariana Alvarenga Ruas e Silva
Palavras-chaves: barragem de rejeitos, geotecnia, estabilidade, equilíbrio limite, tensão versus deformação
Data da defesa: 22/08/2024
Semestre letivo da defesa: 2024-1
Data da versão final: 27/08/2024
Data da publicação: 27/08/2024
Referência: Carvalho, A. S. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE OS MÉTODOS DE EQUILÍBRIO LIMITE E TENSÃO-DEFORMAÇÃO PARA AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE UMA BARRAGEM DE REJEITOS. 2024. 60 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2024.
Resumo: Um dos principais desafios da indústria da mineração é a gestão dos rejeitos gerados durante o processo de beneficiamento. As barragens desempenham um papel fundamental nesse contexto, pois são essenciais para o armazenamento seguro desses materiais. Diante do risco significativo que essas estruturas representam e dos impactos potenciais na sociedade, torna-se necessária uma rigorosa supervisão de sua segurança. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo comparativo entre os métodos de equilíbrio limite (MEL) e de elementos finitos (MEF), através da abordagem tensão versus deformação, para avaliar a estabilidade de uma barragem de rejeitos. O método de equilíbrio limite, amplamente utilizado na engenharia geotécnica, é conhecido por sua simplicidade e rapidez na análise de estabilidade. No entanto, ele não considera o comportamento não linear dos materiais e as deformações ao longo do tempo, condições as quais são adotadas pelo MEF. Para a realização desse estudo, foi utilizada uma seção de barragem de rejeitos genérica e realizadas análises de estabilidade no programa GEOSTUDIO®, versão 2021 R2. Na análise por equilíbrio limite, foram utilizados os métodos de Morgenstern e Price (1965), Spencer (1967) e Sarma (1973), enquanto o modelo Hiperbólico e o método de Shear Strength Reduction (SSR) foram empregados na análise tensão versus deformação. O estudo comparativo revelou que o fator de segurança obtido pelo método dos elementos finitos foi superior ao obtido pelo MEL, sugerindo que os parâmetros de deformabilidade têm influência significativa nas análises tensão versus deformação e que o método de equilíbrio limite tende a ser mais conservador devido às suas simplificações. Além disso, observou-se que a superfície de ruptura identificada no MEL ocorreu na região da superfície cisalhante determinada pelo SRR.
Abstract: One of the main challenges of the mining industry is the management of waste generated during the beneficiation process. Dams play a fundamental role in this context, as they are essential for the safe storage of these materials. Given the significant risk that these structures represent and the potential impacts on society, strict supervision of their safety is necessary. This research aims to carry out a comparative study between the limit equilibrium (LEM) and finite element methods (FEM), using the stress versus strain approach, to evaluate the stability of a tailings dam. The limit equilibrium method, widely used in geotechnical engineering, is known for its simplicity and speed in stability analysis. However, it does not consider the non-linear behavior of materials and deformations over time, conditions which are adopted by the FEM. To carry out this study, a generic tailings dam section was used and stability analyzes were carried out in GEOSTUDIO® program, version 2021 R2. In the limit equilibrium analysis, the methods of Morgenstern e Price (1965), Spencer (1967) and Sarma (1973) were used, while the Hyperbolic model and the Shear Strength Reduction (SSR) method were used in the stress versus strain analysis. The comparative study revealed that the safety factor obtained by the finite element method was higher than that obtained by the LEM, suggesting that deformability parameters have a significant influence on stress versus strain analyzes and that the limit equilibrium method tends to be more conservative due to its simplifications. Additionally, it was observed that the rupture surface identified in the LEM occurred in the region of the shear surface determined by the SRR.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G031 - ENGENHARIA CIVIL (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Aryane Silva Carvalho e Universidade Federal de Lavras
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