Heybeliada Ruhban Okulu ve Batı Trakya

As pilhas de estéril de minério de ferro são estruturas complexas tanto pelas características diversas dos materiais que as constituem quanto pelo processo sazonal de fluxo que é estabelecido.

Para implementar a análise numérica proposta neste trabalho determinadas condições simplificadoras foram admitidas visando possibilitar a avaliação da sazonalidade e sua influência na estabilidade da pilha. Uma destas condições simplificadoras foi admitir que o material predominante da pilha, um tipo de solo de características finas fosse considerado como predominante, onde foram adotados valores médios para os parâmetros do solo. Esta hipótese foi admitida devido à complexidade em caracterizar e compartimentar todos os tipos de materiais dispostos na pilha. Outra consideração adotada foi de que toda a área da pilha se encontra sem vegetação.

Para a determinação dos parâmetros necessários de serem utilizados como dados de entrada das análises foram estabelecidas correlações, conforme apresentado no Capítulo 3, de forma que os valores dos parâmetros utilizados fossem o mais próximo possível da realidade para a realização das análises. É importante enfatizar que o foco do trabalho está no fato de se utilizar uma ferramenta numérica que seja útil em apresentar respostas para análises em estruturas onde zonas vadosas existam e sua influência no comportamento dos solos.

Desta forma, a proposta de inserir uma modelagem que realize a interação solo- atmosfera e a busca em otimizar os métodos de análise foi apresentada como satisfatória. A condição de inserção de dados climáticos no contexto de solos não-

saturados torna a análise mais realista e a depender da qualidade dos dados, mais confiável. No entanto, a adequada caracterização e bom conhecimento dos materiais da estrutura a ser analisada e no caso específico das pilhas de estéril após a disposição dos diversos tipos de solo no aterro é de grande relevância para qualidade e confiabilidade das análises sazonais de estabilidade.

Por meio das análises apresentadas no Capítulo 3 é possível concluir ainda que a possibilidade de acompanhar o desenvolvimento das sucções e verificar sua influência no comportamento dos solos pode ser entendida como uma otimização da modelagem da análise de estabilidade sazonal de estruturas com condições não saturadas e saturadas.

4.2. CONCLUSÕES

Através do estudo de caso da pilha de estéril apresentado no Capítulo 3, com base nos parâmetros adotados, é possível verificar que a pilha se encontra em condições de estabilidade satisfatória, apresentando fator de segurança com valor superior a 1,5 em determinados períodos do ano e muito próximo deste valor nos outros períodos. A variação dos valores de fatores de segurança devido à sazonalidade, conforme mostrado na Figura 3.25, mostra a influência das condições climáticas no comportamento da pilha, e ainda a condição da estabilidade considerando a sucção e sem a consideração desta. As análises de estabilidade sem considerar a influência da sucção apresentam valores um pouco abaixo de 1,5. Isto é notado próximo ao 100º dia, onde o período chuvoso está finalizando.

A Figura 3.11 apresenta que a temperatura tende a diminuir com a profundidade e ser estável para camadas mais profundas durante a evaporação. As maiores oscilações observadas na temperatura da região superficial mostram que a sensibilidade desta área às condições climáticas é mais significativa.

as variações das condições de estabilidade são maiores quanto mais próximo se estiver da superfície.

A massa de água absorvida, conforme apresentado pela Figura 3.13, tende a gerar processos de recalque no tempo devido ao peso de água que se acumula.

Com base na variação do grau de saturação na zona potencial de ruptura o estudo evidenciou, conforme mostrado pela Figura 3.14, que a queda alcança taxa média da ordem de 36% no período analisado. Este comportamento ratifica o quanto os parâmetros, peso específico, condutividade hidráulica, coesão aparente, rigidez, dentre outros variam num período anual.

Os estudos de estabilidade mostraram que a condição local, mais especificamente na região do pé do talude, é a menos estável. Como era de se esperar as análises de estabilidade mostraram aumento do fator de segurança com a entrada do período de seca. No entanto, o ganho obtido na estabilidade global foi de apenas 6%.

No estudo de caso apresentado, o comportamento da estabilidade verificado para a condição com sucção em relação à condição mais convencional, sem sucção, mostrou que esta é bastante conservadora. O fator de segurança na condição de sucção matricial incorporada na análise chega a alcançar até 7% acima do fator de segurança para análise sem sucção.

Nas duas análises de sensibilidade realizadas, considerando a existência de um reservatório e com maximização de dados pluviográficos são observadas as mesmas condições que foram feitas para o estudo de caso, se tratando da variação do fator de segurança ao longo do ano, considerando a influência da sucção e sem considerá-la. É identificado o aumento da resistência global da estrutura considerando a influência da sucção nos dois estudos de sensibilidade.

No caso do estudo de sensibilidade considerando a existência de reservatório, as análises mostraram que a variação do fator de segurança alcança valores máximos da ordem de 1,25 considerando a influência da sucção.

Já para o estudo de sensibilidade em que foi inserida a maximização de dados pluviográficos, as análises apresentaram que a pilha de estéril sofre pouca influência desta condição. Fazendo uma comparação entre os fatores de segurança para a análise global do estudo de caso e desta análise pode ser observado que as variações não ultrapassam o correspondente a 0,2%.

As análises apresentadas neste trabalho ratificam a importância da aplicação desta metodologia no desenvolvimento de projetos de estruturas desta natureza e na avaliação operacional destas obras, seja no período construtivo, seja na condição de fechamento da pilha ou descomissionamento da mina.

4.3. SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

Uma proposta de trabalho futuro seria realizar o estudo de uma metodologia de caracterização dos materiais que constituem uma pilha de estéril em implantação ou já implantada, considerando ainda a determinação de parâmetros térmicos para uma análise numérica de fluxo na zona vadosa, como a condutividade térmica e o calor específico volumétrico. Com os dados obtidos proceder à realização das análises numéricas que foram propostas neste trabalho.

Ainda como sugestão seria o desenvolvimento de estudo detalhado sobre o processo de transpiração e sua inclusão nas análises numéricas transientes com uma abordagem focada na estabilidade sazonal de estruturas com zonas não saturadas.