[pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DO COMPORTAMENTO MECÂNICO E HIDRÁULICO DE DESCONTINUIDADE DE ROCHA GNÁISSICA SOB CARREGAMENTO CISALHANTE CÍCLICO PRÉ-PICO

[en] EXPERIMENTAL STUDY OF THE MECHANICAL AND HYDRAULIC BEHAVIOR OF GNEISSIC ROCK JOINTS UNDER PRE-PEAK CYCLIC SHEAR LOADING

[pt] JEAN SANTARELLI MONTEIRO DE CASTRO

[pt] RUGOSIDADE

[pt] ABERTURA HIDRAULICA

[pt] CISALHAMENTO CICLICO PRE-PICO

[pt] GNAISSE

[en] ROUGHNESS

[en] HYDRAULIC APERTURE

[en] PREP-PEAK CYCLIC SHEAR

[en] GNEISS

[pt] Ao longo das últimas décadas, a cidade do Rio de Janeiro vem sofrendo com vários eventos de queda de blocos de rochas que não podem ser relacionados a quaisquer fatores desencadeantes evidentes, como temporadas de chuva ou eventos sismicos. Assim, outros possíveis fenômenos iniciais ou causas foram avaliados e as variações térmicas naturais parecem ser um dos fatores desencadeantes que contribuem para esses eventos. O mecanismo associado à flutuação diária de temperatura é capaz de gerar deslocamentos irreversíveis, sendo um fator preparatório para as quedas de rochas. Em maciços rochosos fraturados, os blocos de rochas se expandem, empurram outros blocos em sua volta, se contraem, podendo ou não voltar para sua posição de origem, gerando movimentos cíclicos. O proposito principal deste trabalho é estudar o comportamento mecânico e hidráulico de descontinuidades de rochas gnáissicas sob carregamento cíclico cisalhante pré-pico para diferentes tipos de JRC (Joint Roughness Coefficient), variações da tensão normal entre 100 e 1000 kPa e da frequência entre 0,1 e 0,01 Hz, garantindo uma velocidade quase estática, simulando as condições de temperatura no campo. Foi possível verificar que o comportamento dos deslocamentos irreversíveis das amostras ensaiadas foi influenciado pela tensão cisalhante de pré-pico para tensões normais e frequências baixas e para tensões normais altas o deslocamento foi constante e quase estático, diminuindo pouco a resistência ao cisalhamento em 2000 ciclos e gerando níveis de deslocamentos irreversíveis bem mais baixos.

[en] Over the last few decades, the city of Rio de Janeiro has been suffering from several rockfall events that cannot be related to any obvious triggering factors such as rainy seasons or earthquakes. Thus, other possible initial phenomena or causes were evaluated and natural thermal variations seem to be one of the triggering factors that contribute to these events. The mechanism associated with the daily fluctuation of temperature is capable of generating irreversible displacements, being a preparatory factor for rockfalls. In fractured rock mass, rock blocks expand, push other blocks around them, contract, and may or may not return to their original position, generating cyclical movements. The main purpose of this work is to study the mechanical and hydraulic behavior of gneiss rock discontinuities under pre-peak cyclic shear loading for different types of JRC (Joint Roughness Coefficient), normal stress variations between 100 and 1000 kPa and frequency variations between 0.1 and 0.01 Hz, ensuring an almost static speed, simulating the temperature conditions in the field. It was possible to verify that the behavior of the irreversible displacements of the tested samples was influenced by the pre-peak cyclic shear for normal stresses and low frequencies and for high normal stresses the displacement was constant and almost static, decreasing the shear strength in 2000 cycles and generating much lower levels of irreversible displacements.

RAQUEL QUADROS VELLOSO

ALEXANDR ZHEMCHUZHNIKOV

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

EMILIO VELLOSO BARROSO

RAQUEL QUADROS VELLOSO

FLAVIA DE OLIVEIRA LIMA FALCAO

ANTONIO CLAUDIO SOARES

ALEXANDR ZHEMCHUZHNIKOV

2024-11-04

2022-05-13

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68550