Caracterização geotécnica e estrutural de um maciço de rochas carbonatadas com aplicação da técnica de fotogrametria - caso de estudo aplicado a uma pedreira de rocha industrial

Abstract

Este trabalho teve como principais objetivos classificar o maciço rochoso através de métodos tradicionais e através de métodos fotogramétricos com base em levantamentos fotográficos da frente de estudo e aerofotogramétricos da pedreira onde se insere esta frente. A comparação dos dados obtidos destas duas metodologias foi também um os objetivos para esta dissertação. O trabalho inicia com a recolha de todos os dados necessários para classificação do maciço rochoso, sejam estes recolhidos in situ ou através de ensaios laboratoriais. Os levantamentos fotográficos e de pontos de controlo são também realizados numa primeira fase dos trabalhos de campo. A modelação dos dados fotográficos foi posteriormente realizada em gabinete de modo a obter nuvem de pontos densa onde se retirou os dados relativos à fraturação do maciço. Da fotogrametria foram também obtidos Modelos Digitais de Elevação (MDE), ortofotomapa e plantas topográficas. Manualmente foram medidas e registadas características de 130 fraturas em todo o maciço. Este conjunto foi dividido em 3 famílias de fraturas, sendo estas a Família F com um plano médio de N50⁰W; 83⁰NE, a família T com plano médio com atitude N39⁰E; 76⁰NE e a família L que corresponde à estratificação com atitude media N40⁰W; 7⁰NE. O frente de estudo foi dividida em 12 setores que foram classificados independentemente. Através dos dados obtidos foi calculado para cada setor o RQD (Rock Quality designation) através da metodologia proposta por Palmstrom (1982) e através dos métodos por Priest e Hudson (1979). Foi também calculado o índice Bieniawski (1989) ou RMR (Rock Mass Rating) para cada setor. O setor 3 foi o utlizado para trabalhar com recurso aos métodos fotogramétricos, nele foi retirada informação sobre a fraturação da família F nele presente e realizadas medições de espaçamento para calculo do RQD. O RQD para o setor 3 calculado manualmente foi de 61%, enquanto que pelos métodos fotogramétricos foi de 68%. Ambos calculados através das fórmulas propostas por Priest e Hudson (1979).

This dissertation main objective was to classify the rock mass through traditional methods or photogrammetry methods with base in photographic surveys and aerial photographical surveys of the quarry. The comparison of the data obtained with both methodologies was also an objective for this dissertation. In the initial part of this work we carried out the recovery of the necessary data to classify the rock mass whether collected through in situ methods or trough laboratory tests. The photographic surveys were also carried out within the first stages of the field work. The modeling of the photographic data was later carried out in the office to obtain the dense point cloud where the fracturing data of the rock mass was extracted. Digital Elevation Models (DEM), ortophotomaps and topography plants were also obtained from the photogrammetry data. Manually were measured and registered characteristics of 130 discontinuities in the rock mass. The data set was divided in 3 main fractures families, these being Family F with the medium plane attitude being N50⁰W; 83⁰NE, the Family T with the medium plane attitude of N39⁰E; 76⁰NE and the Family L which correspond to the rock stratification with the mean plane attitude being N40⁰W; 7⁰NE. The front of the quarry in study was divided in 12 sectors that were classified independently. The RQD (Rock Quality Designation) were calculated to every single sector through the data obtained and using the methodology proposed by Palmstrom (1982) and the methodology proposed by Priest e Hudson (1979). The Bieniawski (1989) index or RMR (Rock Mass Rating) index was also calculated to every sector. The sector number 3 was the chosen one to work with the photogrammetric methods. In this sector we extracted the information about the existent Family F discontinuity like attitude and spacing. This data was compared with the one measured with the geological compass. The RQD was calculated with the data extracted by the photogrammetry and through in situ measurements and then was compared. The manual RQD for the sector number 3 was 61% while the RQD calculated with photogrammetric methods was 68%. Both of RQD values were obtained using the formulas proposed by Priest e Hudson (1979).