Dados do Trabalho

Título

INVESTIGAÇÃO DE PARÂMETROS CRÍTICOS NA ESTABILIDADE DE BARRAGENS DE REJEITOS SOB CONDIÇÕES DE LIQUEFAÇÃO ATRAVÉS DE MODELOS CONSTITUTIVOS AVANÇADOS

Resumo

Nos últimos anos, a segurança de barragens de rejeitos tornou-se uma preocupação crescente na indústria de mineração devido a falhas catastróficas que resultaram em perdas ambientais e humanas significativas (Smith et al., 2018; Doe & Co., 2019). Tais eventos ressaltam a necessidade de avaliar com precisão o potencial de liquefação de barragens de rejeitos (Brown, 2020), uma vez que os métodos convencionais de análise de estabilidade, baseados em equilíbrio limite, podem subestimar o risco de colapso por não considerarem a redução da resistência pós-pico (Lee et al., 2021).
A modelagem numérica, empregando modelos constitutivos avançados, surge como uma ferramenta promissora para melhorar as previsões de estabilidade de tais estruturas (Zhao & Zhang, 2017). Em particular, o modelo NorSand, que foi desenvolvido para replicar o comportamento de areias densas sob carga (Been & Jefferies, 1985), e o modelo Hardening Soil - Small (HSS), que é eficaz na captura de deformações de pequenas a grandes amplitudes (Benz, 2007), são de especial interesse. Este trabalho propõe um estudo inovador que aplica análises numéricas detalhadas para examinar o risco de potencial de liquefação em uma barragem de rejeitos operacional localizada em mina Gerais, incorporando modelos constitutivos avançados como o Hardening Soil - Small (HSS) e NorSand no software de elementos finitos Plaxis 2D. A pesquisa enfatiza a simulação da construção e descaraterização incremental da barragem e a avaliação de cenários críticos que podem precipitar falhas progressivas. Através da análise comparativa, este estudo destaca as diferenças fundamentais entre os modelos HSS e NorSand em termos de predição de falhas, excessos de poropressão, trajetória de tensões e potencial de liquefação. Nossos achados revelam nuances importantes na performance dos modelos constitutivos, contribuindo para um entendimento aprofundado das condições de risco e fornecendo um caminho para estratégias de mitigação e design aprimoradas para estruturas geotécnicas desafiadoras.

Palavras-chave

Barragens de rejeitos, potencial de liquefação, comportamento Pós-pico, modelagem numérica, modelo constitutivo Hardening soil - small, Modelo constitutivo NorSand, simulação construção e descaraterização, risco geotécnico.

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