Mecânica das Rochas
Código
10739
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências da Terra
Créditos
6.0
Professor responsável
Ana Paula Fernandes da Silva
Horas semanais
16
Total de horas
80
Língua de ensino
Português
Objectivos
Pré-requisitos
Não são colocados requisitos de frequência, mas é aconselhável o domínio dos conceitos básicos de Geologia de engenharia.
Conteúdo
Mecânica das Rochas - história, problemas fundamentais e domínios de aplicação. Rocha intacta, descontinuidades e maciço rochoso. Propriedades índice das rochas intactas.Estudo da tensão em maciços. Estado de tensão; relações constitutivas. Tensor das tensões e casos particulares. Rotação do sistema de coordenadas. Tensões principais – definição e sua determinação. Invariantes do tensor das tensões. Tensões e deformações – relações e implicações. Deformação – tipos e tensor. Equações de compatibilidade. Tensões “in situ”. Relação entre as tensões principais. Distribuição de tensões no mundo. Determinação do estado de tensão ‘in situ’ - efeito de escala e anisotropia; métodos recomendados pela ISRM.
Resistência e deformação do material rocha. Modos de rotura. Curva de tensão - deformação. Efeitos da temperatura, confinamento, anisotropia e outros. Solicitações triaxiais em rochas. Tensões deviatórias e não deviatórias. Envolventes de rotura. Comportamentos reológicos. Ensaios ‘in situ’ e em laboratório - metodologia, aplicabilidade, resultados obtidos e limitações. Critérios de rotura de rocha - aplicabilidade e limitações.
Descontinuidades – relevância no estudo de maciços rochosos. Efeito de escala. Amostragem e representatividade. Resistência ao deslizamento; em laboratório e ‘in situ’. Efeito de escala. Modelos propostos para a sua avaliação. Influência no comportamento do maciço.
A resistência e deformabilidade de maciços rochosos - contributo dos métodos empíricos: classificações geomecânica de Bieniawski, sistema Q de Barton e GSI - ‘Geological Strengh Index’. Correlações.Comportamento hidromecânico de maciços rochosos. Estudo do escoamento. Determinação da condutividade hidráulica. Modelação do fenómeno.CHILE vs DIANE. Métodos numéricos em Mecânica das Rochas. Aplicações da Mecânica das Rochas no âmbito da estabilidade de taludes e escavações em maciços rochosos.Resolução de exercícios práticos de aplicação sobre temática abordada; execução de ensaios laboratoriais para avaliação da resistência à rotura de rochas.
Bibliografia
[1] Mecânica das rochas. Manuel Rocha. LNEC, 1981.
[2] Desenvolvimentos recentes no domínio da mecânica das rochas. LNEC, 1983.
[3] Introduction to rock mechanics. Richard Goodman. John Wiley & Sons 1988 (2º edição), New York.
[4] Manuel de mécanique des roches. Comité Français de Mecanique des Roches 2000 (Tome 1) e 2003 (Tome 2). École des Mines. Paris.
[5] Rock mechanics principles in engineering practice. J. A. Hudson. Butterworths 1989, London.
Método de ensino
Método de avaliação
Avaliação continua por 3 testes - T, e um trabalho de grupo - Tg com aprovação mediante avaliação positiva, assim calculada:
A classificação final máxima será a seguinte:
0,8.(T1+T2+T3) + 0, 2.(Tg) = 20 valores
Caso o aluno tenha frequência (2/3 das presenças em aulas TP e trabalhos com avaliação positiva) poderão ir a exame de recurso; nesta situação, a nota final de recurso será calculada da seguinte maneira:
0,80.(Exame) + 0,20.(Tg) = 20 valores
A avaliação obtida no conjunto dos trabalhos, bem como a frequência à unidade, serão válidas para o correspondente ano lectivo e, no caso de reprovação no Exame final, será válida também, e somente, para o ano lectivo subsequente.