Inkludering

As classificações geomecânicas são utilizadas para caracterizar os maciços rochosos através de um conjunto de propriedades identificadas quer por observação direta e ensaios realizados in situ quer por análise de amostras recolhidas em sondagens efetuadas no local. Estas classificações têm particular interesse ao longo deste trabalho, pois permitem caraterizar os maciços rochosos e, em sentido inverso, estimar valores de parâmetros através da classificação dos mesmos. De entre as várias classificações existentes, serão abordadas com maior pormenor a classificação de Bieniawski (sistema RMR – Rock Mass Rating), a classificação SMR (Slope Mass Rating), a classificação GSI (Geotechnical Strength Index) e, por último, uma classificação por atribuição de pontos para construir uma matriz de risco de queda de blocos em taludes rochosos (Pierson & Van Vickle, 1993). Para caraterizar cada uma destas classificações, torna-se necessário dar a conhecer alguns fatores que pesam no resultado das mesmas. Em primeiro lugar é importante compreender o conceito de estado de alteração e de fracturação de um maciço rochoso, fatores que influenciam as caraterísticas de qualidade do maciço. O estado de alteração de um maciço é, normalmente, indicado à custa de uma descrição baseada em métodos expeditos de observação. Em maciços rochosos entende-se como grau de alteração a maior ou menor facilidade com que se parte o material utilizando, por exemplo, um martelo de geólogo. O grau de alteração pode ser também compreendido pela coloração ou brilho provocados pela alteração de certos minerais como feldspatos e minerais ferromagnesianos. São considerados por norma cinco graus de alteração para um maciço rochoso.

Os diferentes graus de alteração encontram-se especificados no Quadro 1.

Quadro 1 – Graus de alteração de maciços rochosos (ISRM, 1981)

Símbolos Designações Caraterísticas

São Sem quaisquer sinais de alteração Pouco alterado Sinais de alteração apenas nas

imediações das descontinuidades Medianamente

alterado

Alteração visível em todo o maciço mas a rocha não é friável

Muito alterado Alteração em todo o maciço e a rocha é parcialmente friável

Decomposto (saibro)

O maciço apresenta-se completamente friável com comportamento de solo

A percentagem de recuperação das operações de furação de sondagens com recuperação contínua é também um bom indicador do estado de alteração das rochas atravessadas. Este indicador é obtido multiplicando por 100 o quociente entre a soma dos comprimentos de todos os tarolos obtidos numa manobra e o comprimento do trecho furado nessa manobra. Apesar de não existir qualquer tabela de classificação da rocha em função da percentagem de recuperação e de se ter em conta que este indicador é também influenciado pela qualidade do equipamento de furação, competência do operador e particularidades litológicas ou estruturais das formações geológicas, é vulgar considerar que um maciço é pouco alterado (logo, em princípio, de boa qualidade) quando se obtêm percentagens superiores a 80%, muito alterado (logo de má qualidade) para percentagens inferiores a 50% e medianamente alterado para valores intermédios. O indicador percentagem de recuperação é também influenciado pelo estado de fracturação da rocha. O estado de fracturação de um maciço pode ser entendido como o espaçamento entre juntas. A classificação elaborada pela comissão da ISRM (International Society for Rock Mechanics) divide os graus de fracturação em cinco níveis, de acordo com o Quadro 2.

Quadro 2 – Graus de fracturação de maciços rochosos (ISMR) Símbolos Intervalo entre fraturas (cm) Designação

> 200 Muito afastadas

60 - 200 Afastadas

20 - 60 Medianamente afastadas

6 - 20 Próximas

< 6 Muito próximas

A partir da relação entre os estados de alteração e fracturação, Deere desenvolveu um sistema de classificação baseado num índice que designou por RQD (Rock Quality Designation), indicativo da qualidade do maciço rochoso (Deere, 1967). O RQD é definido com base na realização de sondagens

com recuperação contínua de amostra. Este índice é definido como a percentagem determinada pelo quociente entre o somatório dos troços de amostra com comprimento superior a 10 cm e o comprimento total furado em cada manobra. A determinação do RQD deve ser feita apenas em sondagens com diâmetro superior a 55 mm, cuidadosamente realizadas em que sejam utilizados amostradores de parede dupla ou tripla. No Quadro 3 são apresentadas as designações referentes à qualidade do maciço propostas por Deere em função do RQD.

Quadro 3 – Qualidade do maciço rochoso em função do RQD (Deere, 1967)

RQD Qualidade do maciço rochoso

0 - 25% Muito fraco

25 - 50% Fraco

50 - 75% Razoável

75 - 90% Bom

90 - 100% Excelente

Para além dos parâmetros caraterizados, também a presença de água de percolação nos maciços tem um peso significativo na estabilidade destes. Passa-se a enumerar os efeitos da pressão de água na envolvente de uma escavação em maciços rochosos:

 Redução da estabilidade dos taludes por diminuição da resistência ao deslizamento ao longo das potenciais superfícies de rotura;

 As variações do teor em água de certas rochas, particularmente nos xistos argilosos, podem causar uma acelerada alteração da rocha com um correspondente decréscimo da resistência ao deslizamento nas descontinuidades;

 A água que preenche as descontinuidades aumenta de volume quando congela, podendo provocar a fracturação da rocha originando o aparecimento de blocos de menores dimensões; por sua vez, a formação de gelo junto da superfície pode obturar os caminhos de drenagem resultando daí um incremento das pressões da água no interior do talude, o que contribui para o decréscimo das condições de estabilidade;

 A erosão dos solos da superfície e do preenchimento das descontinuidades que ocorre como resultado da circulação da água pode levar ao aumento da abertura e, consequentemente, à diminuição das condições de estabilidade.

O aspeto mais importante a considerar é o efeito a redução das condições de estabilidade resultante da pressão exercida pela água nas paredes das descontinuidades. Ao longo do trabalho será considerado este efeito, percebendo-se a sua enorme influência na estabilidade de um talude.