Estudo dos xistos alterados em dois taludes da Série Negra na zona de Coimbra

Abstract

Para o trabalho desenvolvido na presente dissertação escolheram-se dois taludes próximos de Coimbra, na EN17, tendo como objetivo caraterizar o material rochoso alterado e fazer a sua comparação, os taludes são constituídos, principalmente, por xistos de composição semelhante, mas com tempos de exposição à alteração muito diferentes. O trabalho contempla pesquisa bibliográfica estudos de campo, ensaios de laboratório e caracterização geotécnica. A investigação desenvolvida foi centrada em duas componentes: as rochas e os solos que resultam da alteração dos maciços rochosos. Foram preparadas duas dissertações em simultâneo, sendo a presente mais centrada no estudo dos solos, tendo também sido efetuada a aplicação das classificações geomecânicas, procurando caraterizar e comparar os dois taludes, enquanto a dissertação de Alves (2014) procurou estudar os xistos sãos a pouco alterados. Os ensaios realizados foram: a análise granulométrica, recorrendo também ao granulómetro laser, de modo a estabelecer a curva granulométrica e proceder às classificações de solos; os limites de Atterberg para observar o comportamento dos materiais relativamente à presença de água; o equivalente de areia exprimindo a quantidade e a qualidade de elementos finos plásticos existentes; o azul de metileno para verificar a existência de materiais argilosos e estimar a superfície específica, sendo também necessário para a classificação francesa; o ensaio de compactação Proctor, em que se determina o teor de água ótimo; o ensaio de expansibilidade aplicado a solos; técnica de difração de raio x para se ter conhecimento dos minerais da amostra total e os argilosos e por fim o Lambe para determinar a expansibilidade confinada. As diferenças são visíveis na utilização das classificações geomecânicas, onde o valor de RMR, GSI e SMR é superior para o Talude 1 relativamente ao Talude 2. Com base nos ensaios e classificações adotadas pode-se concluir que os solos de alteração dos dois taludes são grosseiros e apresentam uma composição mineralógica semelhante.

The work developed on the present dissertation concern two slopes near Coimbra, with the objective to categorize the material and compare it as they possess schist with similar attributes but different exposure to alteration. Beyond bibliographic research, the work comprises field work and laboratory tests. The research developed was centered in two components: the rocks and the alteration soils. Two dissertations were prepared simultaneously, this one is more centered on the soil component and also in the realization of the geomechanic classifications, to categorize and compare the two slopes. The tests performed were: grain size analysis, and particle size determination with the laser analyzer, to defining grain size curve and to classify the soils; the Atterberg test to obtain the consistency of the materials; the sand equivalent expressing the quantity and quality of the fine plastics particles; the methylene blue test to verify the existence of clay minerals and to estimate the specified surface, also necessary for the French classification; the Proctor test, which compute the void index and the water content; expansibility test to measure the clay materials expansibility caused by the absorvation of water; X-ray diffraction technique to determine the minerals of the total sample and of the clay fraction. To conclude the Lambe to determine it's confined expansibility. Based on the tests results and on the materials classifications it can be concluded that the soils of the two slopes are coarse grained and have similar mineralogy. The difference is noticed on the geomechanic classification. The RMR, SMR and GSI values are higher in slope 1 relatively to slope 2.