A resistência de maciços rochosos depende da resistência da rocha intacta e da resistência da descontinuidade.
Entretanto, não são claras as proporções de contribuição dessas parcelas na resistência dos maciços rochosos.
Na figura 1 são apresentadas as situações mais típicas nas quais o maciço rochoso se relaciona a problemas de engenharia, baseada no efeito de escala de amostragem do maciço proposto por Hoek (1983).
Essas situações típicas são caracterizadas por vários condicionantes relacionados à resistência do maciço rochoso.
Figura 1 – Influência da escala na avaliação da homogeneidade, isotropia e continuidade de maciços rochosos (Fonte: Hoek, 1983 – adaptado),
Rocha Intacta – Em termos de resistência pode ser classificada como frágil, elástica e geralmente isotrópica.
Os parâmetros de resistência podem ser obtidos em laboratório por ensaio triaxial, relativamente simples e de baixo custo, com a obtenção de resultados razoáveis.
O comportamento teórico da rocha frágil, elástica e isotrópica está adequadamente compreendido para a maioria das aplicações práticas.
Maciço Rochoso com Uma ou Duas Descontinuidades Inclinadas – Em termos de resistência é acentuadamente anisotrópica, devido à resistência ao cisalhamento da descontinuidade.
Os ensaios triaxiais em laboratório são difíceis e onerosos, porém com resultados razoáveis.
Ensaios de cisalhamento direto em planos da descontinuidade, são recomendáveis, devido a simplicidade e baixo custo, porém com resultados que exigem interpretação cuidadosa.
O comportamento teórico das juntas individuais e rochas foliadas, está adequadamente compreendido para a maioria das aplicações práticas.
Maciço Rochoso com Várias Descontinuidades – Comportamento anisotrópico em função da continuidade e resistência ao cisalhamento das descontinuidades.
Ensaios de laboratório para previsão dos parâmetros de resistência são difíceis devido a perturbação da amostra e limitação do tamanho dos equipamentos.
O comportamento da rocha fraturada é pouco compreendido devido a complexa interação dos blocos.
Maciço Rochoso Fragmentado – É razoavelmente isotrópico, com elevada dilatância a baixas pressões e tensões, com quebra de partículas a altas tensões.
O ensaio triaxial em amostras não perturbadas são extremamente difíceis devido a dificuldade de obtenção e preparação das mesmas.
Igualmente, o comportamento acerca dos maciços muito fraturados é muito pouco compreendido devido a interação dos blocos angulares.
O caso do maciço com várias descontinuidades é bastante comum na prática, representando provavelmente a situação mais complexa em termos de mecanismos de ruptura.
Quando submetidos a esforços as amostras rochosas tendem a colapsar de três maneiras diferentes:
(i) pela formação de uma superfície de cisalhamento muito bem definida do material intacto,
(ii) por meio da geração de uma zona de cisalhamento e,
(iii) formando “kink bands”, que são regiões onde ocorrem acentuadas rotações dos blocos que compõem a amostra ensaiada.
Na Mecânica das Rochas ainda não é possível quantificar esses fenômenos de forma simplificada.
Na prática, entretanto, pode-se estabelecer que a resistência dos maciços rochosos se encontra entre um máximo, devido à resistência da rocha intacta, e um mínimo, em razão da resistência das descontinuidades.
Bibliografia:
Goodman, R. E. Introduction to rock mechanics. 2 ed. New York: John Wiley & Sons, 1989. 562 p.
Hoek, E. Strength of jointed masses. Geotecnique, v. 33, n. 3, 1983 p. 187-223.
Marques, E. A. G.; Azevedo, I. C. D. Introdução à Mecânica das Rochas. 2a.. ed. Viçosa: Editora UFV, 2006. v. 1. 361p.
