Modelagem numérica de pilha de rejeito filtrado reforçada com geogrelha.

Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.

Detalhes bibliográficos
Autor: Torres, Ana Clara dos Anjos
Formato: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2022
País:Brasil
Recursos:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
Repositorio:Repositório Institucional da UFOP
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:repositorio.ufop.br:123456789/15704
Acesso em linha:http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15704
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Geossintéticos
Pavimentos de asfalto - geogrelha
Solos - solos reforçados
Rejeitos - metalurgia - empilhamento
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spelling Modelagem numérica de pilha de rejeito filtrado reforçada com geogrelha.GeossintéticosPavimentos de asfalto - geogrelhaSolos - solos reforçadosRejeitos - metalurgia - empilhamentoRejeitos - metalurgia - rejeito filtradoPrograma de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os rejeitos filtrados possuem alto teor de sólidos, o que possibilita sua disposição por meio de processo de compactação e empilhamento, caracterizando tais estruturas com fechamento progressivo, com menor potencial de risco e menores impactos ambientais, quando comparadas aos aterros hidráulicos. É possível ainda que as pilhas de rejeitos sejam reforçadas com geogrelhas para a melhoria das condições de estabilidade e aumento da capacidade de disposição. Este estudo procurou identificar a melhor solução de reforço com geogrelha para uma pilha de rejeitos filtrados de lavagem de bauxita através de análises numéricas no software de MEF Plaxis 2D. Foram feitas comparações entre o projeto de uma pilha sem reforço e projetos desta mesma pilha com diferentes propostas de reforços (geogrelhas na fundação e/ou nos taludes da pilha), totalizando 51 configurações diferentes. A pilha foi dividida em zona externa (estrutural) e zona interna (não estrutural). Para as análises elastoplásticas e cálculo de Fator de Segurança (FS), foi feita uma calibração para o modelo constitutivo do rejeito filtrado para as zonas externa e interna. Os critérios para a identificação da melhor solução de reforço para a pilha foram: a garantia de estabilidade externa baseada em FS superiores a 1,5 e a garantia de estabilidade interna a partir do dimensionamento do reforço de acordo com a tração máxima da geogrelha. Dentre os modelos testados, o Hardening Soil representou melhor a tendência do comportamento tensão-deformação do rejeito filtrado. A pilha sem reforço apresentou FS satisfatório até 18m de altura na zona externa e 12m na zona interna. Por fim, foi feita uma análise simplificada de custo-benefício das configurações que atenderam a estes quesitos. Dentre as simulações realizadas, a melhor solução identificada foi dimensionada com geogrelhas de resistência nominal à tração igual a 1600 kN/m, com espaçamentos verticais uniformes iguais a 1,00m. O reforço da pilha influenciou diretamente nos deslocamentos horizontais e verticais da estrutura. O reforço apenas na fundação apresentou os menores deslocamentos verticais e horizontais. Os resultados apresentados não devem ser interpretados como uma recomendação de projeto, mas sim como uma avaliação de algumas variáveis de projeto e cada caso deve ser analisado individualmente.The filtered tailings have a high solids content, which makes it possible to dispose of them through compaction and stacking process, characterizing such structures with progressive closure, less risk potential, and lower environmental impacts, when compared to hydraulic fill dams. It is also possible that the tailings stacks are reinforced with geogrid to improve stability conditions and increase disposal capacity. This study aimed to identify the best geogrid reinforcement solution for a stack of filtered tailings of washed bauxite through numerical analysis in the FEM Plaxis 2D software. Comparisons were made between the design of a stack without reinforcement and designs of the same stack with different proposals for reinforcements (geogrids on the foundation and/or on the stack slopes), totaling 51 different configurations. The stack was divided into an external (structural) zone and an internal (non-structural) zone. For the elastoplastic analysis and Factor of Safety (FS) calculation, a calibration was performed for the constitutive model of the filtered tailings for the external and internal zones. The criteria for identifying the best reinforcement solution for the stack were the guarantee of external stability based on FS greater than 1.5 and the guarantee of internal stability from the reinforcement dimensioning according to the maximum tension of the geogrid. Among the constitutive models tested, the Hardening Soil best represented the strain-strain behavior trend of the filtered tailings. The stack without reinforcement presented satisfactory FS up to 18m in height in the external zone and 12m in the internal zone. Finally, a simplified cost-benefit analysis of the configurations that met these requirements was performed. Among the simulations performed, the best solution identified was designed with geogrids with a nominal tensile strength equal to 1600 kN/m, with uniform vertical spacing equal to 1.00 m. The stack reinforcement directly influenced the horizontal and vertical displacements of the structure. The reinforcement only at the foundation showed the smallest vertical and horizontal displacements. The results presented should not be interpreted as a design recommendation, but rather as an assessment of some design variables, so each case must be analyzed individually.Ferreira, Lucas DeleonGomes, Romero CésarFerreira, Lucas DeleonUrashima, Denise de CarvalhoVidal, Delma de Mattos2022-10-31T19:52:39Z2022-10-31T19:52:39Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfTORRES, Ana Clara dos Anjos. Modelagem numérica de pilha de rejeito filtrado reforçada com geogrelha. 2022. 220 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15704ark:/61566/00130000068b6http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 15/10/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPTorres, Ana Clara dos Anjos2024-11-10T17:22:24Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/15704Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-10T17:22:24Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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