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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/67492| Tipo: | Dissertação |
| Título : | Avaliação do risco de ruptura em taludes rochosos fraturados hipotéticos utilizando métodos probabilísticos e conceitos da lógica fuzzy |
| Título en inglés: | Failure risk assessment in hypothetical fractured rocky slopes using probabilistic methods and fuzzy logic concepts |
| Autor : | Silva Júnior, Jubemar Sabino da |
| Tutor: | Dantas Neto, Silvrano Adonias |
| Palabras clave : | Taludes (Mecânica dos solos) - Estabilidade;Lógica difusa;Taludes (Mecânica dos solos) - Avaliação de riscos |
| Fecha de publicación : | 22-jul-2022 |
| Resumen en portugués brasileño: | Os parâmetros de resistência ao cisalhamento utilizados nas análises de estabilidade de maciços rochosos muito fraturados são determinados a partir de classificações geomecânicas. O GSI (Índice de Resistência Geológica) proposto por Hoek (1994) permite classificar a qualidade do maciço rochoso e realizar estimativas para os parâmetros de resistência ao cisalhamento. O valor do GSI está relacionado ao grau de fraturamento e às condições das superficies das fraturas e pode ser obtido de duas formas: a) por meio de uma avaliação visual do maciço rochoso e comparação com o ábacos; ou b) correlações com os sistemas de classificação geomecânica RMR (Rock Mass Rating) ou o Sistema Q. Apesar do GSI ser um método moderno, a precisão da avaliação visual depende da experiência e julgamento do especialista envolvido no mapeamento de campo e da escolha da região correta para o GSI. Neste trabalho será apresentado um procedimento para avaliar a influência das incertezas existentes na estimativa dos parâmetros de resistência ao cisalhamento nos resultados das análises de estabilidade de maciços rochosos pela aplicação de métodos probabilísticos e conceitos da lógica fuzzy. Para aplicação dos métodos probabilísticos e modelo fuzzy, foi adotado um talude natural hipotético de 50 m, composto de rocha calcária, extremamente fraturado e com às condições da superficies das fraturas podendo variar de boa a moderada. O comportamento do maciço em termos de estabilidade global foi analisado para as alturas de 50, 100, 150 e 200 m.Dos quatro cenários analisados utilizando os métodos probabilísticos, apenas o talude de 200 metros apresentou probabilidade de ruptura não nula. Os níveis de desempenho obtidos em função da probabilidade de ruptura foram ruim (5,21 %) estimado pelo método de Monte Cario e insatisfatório (8,67% e 8,13%) estimado pelos métodos aproximados FOSM (Primeira Ordem e Segundo Momento) e PEM (Método das Estimativas Pontuais), respectivamente. O índice de falha estimado para o talude de 200 metros pelo modelo fuzzy foi de 18,61 %, equivalente a um nível de desempenho perigoso. Além disso, o modelo fuzzy foi a único método a apontar a possibilidade de ocorrência de ruptura para o talude de 150 metros, indicando um índice de falha de 1,95% (abaixo da média). A teoria dos conjuntos fuzzy é uma opção com bastante potencial para analisar a possibilidade de ocorrência de eventos de ruptura em taludes rochosos fraturados, visto que demanda menos tempo computacional e a base de dados é limitada. |
| Abstract: | The shear strength parameters used in the stability analysis of heavily fractured rock masses are determined from geomechanical classifications. The GSI (Geological Resistance Index) proposed by Hoek (1994) allows classifying the quality of the rock mass and making estimates for the parameters of shear strength. The GSI value is related to the degree of fracturing and the conditions of the fracture surfaces and can be obtained in two ways: a) through a visual assessment of the rock mass and comparison with the abacus; or b) correlations with the RMR (Rock Mass Rating) geomechanical classification systems or the Q System. Although the GSI is a modern method, the accuracy of the visual assessment depends on the experience and judgment of the specialist involved in the field mapping and the choice of correct region for the GSI. In this work, a procedure will be presented to evaluate the influence of the existing uncertainties in the estimation of the shear strength parameters in the results of the stability analyzes of rock masses by the application of probabilistic methods and concepts of fuzzy logic. For the application of the probabilistic methods and the fuzzy model, a hypothetical natural slope of 50 m was adopted, composed of limestone rock, extremely fractured and with the fracture surface conditions varying from good to moderate. The massif's behavior in terms of global stability was analyzed for heights of 50, 100, 150 and 200 m. Of the four scenarios analyzed using probabilistic methods, only the 200-meter slope presented non-zero failure probability. The performance levels obtained as a function of the rupture probability were bad (5.21%) estimated by the Monte Carlo method and unsatisfactory (8.67% and 8.13%) estimated by the approximate FOSM (First Order and Second Moment) methods. and PEM (Point Estimation Method), respectively. The failure rate estimated for the 200-meter slope by the fuzzy model was 18.61%, equivalent to a dangerous performance level. In addition, the fuzzy model was the only method to point out the possibility of failure for the 150-meter slope, indicating a failure rate of 1.95% (below average). The theory of fuzzy sets is an option with a lot of potential to analyze the possibility of occurrence of failure events in fractured rocky slopes, since it requires less computational time and the database is limited. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67492 |
| Aparece en las colecciones: | DEHA - Dissertações defendidas na UFC |
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