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MT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM Amostragem de rochas em pedreiras para fins rodoviários Norma Rodoviária DNER-PRO 257/94 Procedimento Página 1 de 18 RESUMO Este documento, que é uma norma técnica, fixa o procedimento a ser adotado na amostragem de rochas em pedreiras para fins rodoviários. Prescreve a metodologia global para estudos de pedreiras virgens e em operação, a amostragem, a qualificação macroscópica de amostras, registro e condições de remessa das mesmas para exame. Apresenta recomendações atinentes à recuperação de amostras nas sondagens rotativas, para fins de reinspeção de pedreira e extrapolação de resultados para áreas não sondadas, e ainda para documentação técnica de campo e de laboratório, referente a observações e exames realizados. ABSTRACT This document is a standard and contains rules to be followed for rock sampling in quarries, for using in road construction. SUMÁRIO 0 APRESENTAÇÃO 1 INTRODUÇÃO 2 OBJETIVO 3 REFERÊNCIAS 4 METODOLOGIA GLOBAL PARA ESTUDOS DE PEDREIRAS VIRGENS E EM EXPLORAÇÃO 5 AMOSTRAGEM 6 CONTAMINAÇÃO, MISTURA, ENFRAQUECIMENTO E QUALIFICAÇÃO MACROSCÓPICA E MICROSCÓPICA DAS AMOSTRAS 7 AVALIAÇÃO APROXIMADA DA QUALIDADE DA ROCHA EM ANÁLISE MICROSCÓPICA 8 REGISTRO E REMESSA DE AMOSTRAS 9 RECOMENDAÇÕES Anexo Normativo Anexo Informativo

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    RESUMO Este documento, que uma norma tcnica, fixa o procedimento a ser adotado na amostragem de rochas em pedreiras para fins rodovirios. Prescreve a metodologia global para estudos de pedreiras virgens e em operao, a amostragem, a qualificao macroscpica de amostras, registro e condies de remessa das mesmas para exame. Apresenta recomendaes atinentes recuperao de amostras nas sondagens rotativas, para fins de reinspeo de pedreira e extrapolao de resultados para reas no sondadas, e ainda para documentao tcnica de campo e de laboratrio, referente a observaes e exames realizados. ABSTRACT This document is a standard and contains rules to be followed for rock sampling in quarries, for using in road construction. SUMRIO 0 APRESENTAO 1 INTRODUO 2 OBJETIVO 3 REFERNCIAS 4 METODOLOGIA GLOBAL PARA ESTUDOS DE PEDREIRAS VIRGENS E EM

    EXPLORAO 5 AMOSTRAGEM 6 CONTAMINAO, MISTURA, ENFRAQUECIMENTO E QUALIFICAO

    MACROSCPICA E MICROSCPICA DAS AMOSTRAS

    7 AVALIAO APROXIMADA DA QUALIDADE DA ROCHA EM ANLISE MICROSCPICA

    8 REGISTRO E REMESSA DE AMOSTRAS

    9 RECOMENDAES

    Anexo Normativo Anexo Informativo

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    0 APRESENTAO

    Esta Norma decorreu da necessidade de se adaptar, quanto forma, a DNER-PRO 257/90 DNER-PRO 101/93, mantendo-se inaltervel o seu contedo tcnico.

    1 INTRODUO

    1.1 A amostragem e identificao de materiais ptreos, que constituem as pedreiras comerciais e virgens para fins rodovirios, devem ser funo das condies geolgicas.

    1.2 A amostragem e identificao envolvem tcnicas complexas. 1.3 Na seleo destas tcnicas tm surgido dvidas, em maior ou menor quantidade, e que tm

    sido suprimidas pelo conhecimento e experincia de gelogos encarregados dos estudos e das coletas das amostras de rocha.

    1.4 Com esta Norma pretende-se, baseado nos resultados da experincia de anos do DNER,

    estabelecer um procedimento padro para estudos de pedreiras virgens e em explorao, abrangendo levantamentos topogrficos, mapeamentos geolgicos, sondagens e coletas de amostras de rochas para ensaios de laboratrio.

    2 OBJETIVO Esta Norma tem como objetivo determinar a metodologia para a localizao, topografia, mapeamento geolgico, sondagens e coleta de amostras de rochas para ensaios em laboratrio, de pedreiras virgens e comerciais, para utilizao em obras rodovirias.

    3 REFERNCIAS

    3.1 NORMAS COMPLEMENTARES Na aplicao desta Norma necessrio consultar:

    a) DNER-IE 006/94 Materiais rochosos usados em rodovias anlise petrogrfica; b) DNER-PRO 102/94 Sondagem de reconhecimento pelo mtodo rotativo.

    3.2 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS No preparo desta Norma foram consultados os seguintes documentos:

    a) DNER-PRO 257/90 Rochas em pedreiras para fins rodovirios amostragem; b) DNER-PRO 120/85 Coleta de amostras de agregados; c) DNER-PRO 014/79 Mapeamento geolgico geotcnico para obras virias; d) DNER-PRO 012/79 Fotointerpretao geolgica aplicada a engenharia civil;

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    e) DNER-ME 045/87 Prospeco geofsica pelo mtodo da ssmica de refrao; f) DNER-ME 040/79 Prospeco geofsica pelo mtodo de eletrorresistividade; g) ABNT TB-310, de 1987, registrada no SINEMTRO como NBR-9942 Constituintes

    mineralgicos dos agregados naturais; h) ABNT TB-3, de 1969, registrada no SINEMTRO como NBR-6502 Rochas e solos; i) ABNT NB-28, de 1968, registrada no SINMETRO como NBR-6490 Reconhecimento e

    amostragem para fins de caracterizao de ocorrncia de rochas; j) ABNT MB-6, registrada no SINMETRO como NBR-7216 Amostragem de agregados; k) ABNT NB-601, de 1983, registrada no SINMETRO como NBR-6497 Levantamento

    geotcnico; l) ASTM D 420-87 Investigations and sampling soil and rock for engineering purposes; m) ASTM D 75-87 Methods for sampling aggregates; n) ASTM C 33-86 Specification for concrete aggregates; o) ASTM D 3282-83 Recommended practice for classification of soils and soil aggregate

    mixture for highway construction purposes; p) CESP-MCA-21 Procedimento para amostragem do agregado.

    4 APARELHAGEM 4.1 PEDREIRAS VIRGENS 4.1.1 Topografia

    4.1.1.1 Deve ser executada abrangendo rea superior aos limites explorveis e que envolva

    mtodos convencionais de topografia ou por restituio de fotografias areas. Em cada uma das ocorrncias selecionadas, devem ser registrados todos os elementos necessrios para determinar a situao da mesma em relao ao eixo da rodovia.

    4.1.1.2 Em ambos os casos, as curvas de nvel devem ser espaadas de 1,00 m e a planta deve

    estar em escala compatvel com a complexibilidade geolgica local. 4.1.2 Mapeamento geolgico

    4.1.2.1 Deve ser realizado reconhecimento geolgico para orientao dos trabalhos de localizao

    e explorao mais corretos das ocorrncias rochosas, que contenham materiais ptreos com possibilidade de uso rodovirio (pavimentos, drenagem, obras de artes especiais, etc.)

    4.1.2.2 De superfcie 4.1.2.2.1 De posse do levantamento topogrfico executa-se o mapeamento geolgico de superfcie

    com aplicao de tcnicas de fotografias areas, conjugadas ou no com o uso de alidade e prancheta, trena, bssola e binculo.

    4.1.2.2.2 Devem ser levantados em princpio os seguintes elementos geolgicos e mapeveis

    dentro da escala de trabalho:

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    a) descrio, classificao geolgica e variaes apreciveis; - espessura, natureza e outros aspectos tecnolgicos do estril.

    b) origem geolgica da ocorrncia; c) estratigrafia e distribuio geolgica das formaes existentes; d) espessura das formaes geolgicas; e) variaes geomecnicas apreciveis; f) elementos estruturais : atitudes, dobras, falhas, fraturas, lineaes, incrustaes,

    instruses, amgdalas, vesculas, veios, diques, incluses, material de preenchimento; g) contatos geolgicos entre as formaes; h) textura das rochas existentes.

    4.1.2.3 De sub-superfcie

    4.1.2.3.1 De posse do mapeamento geolgico de superfcie, e com o objetivo de se determinar a cubagem, reservas da ocorrncia e estimativa da qualidade de seus materiais, deve ser iniciado o mapeamento geolgico de sub-superfcie, baseado em:

    - ssmica de refrao a) geofsicas

    - eletrorresistividade

    - sondagens percusso (s com uso da lmina de lavagem)

    Sondagens - sondagens rotativas

    b) mecnica - poos de escavaes

    - trincheiras - trado

    4.1.2.3.2 O mapeamento geolgico de sub-superfcie deve ser executado com o emprego da

    geofsica (ssmica de refrao e/ou eletrorresistividade), o qual, junto com o da geologia de superfcie, determinaro a programao da sondagem rotativa. O dimetro das investigaes rotativas deve ser EX e/ou AX, podendo ser maior em casos especiais, definidos pela complexibilidade geolgica local e em funo de algum ensaio especial. A profundidade dos furos programados deve estar sempre concordante com a avaliao da complexibilidade geolgica de sub-superfcie, feita em funo do mapeamento geolgico de superfcie. Pelo menos um dos furos programados deve atingir uma profundidade equivalente a menor cota existente na base do macio rochoso.

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    4.1.2.3.3 O nmero de furos programados deve ser uma funo direta da complexibilidade geolgica do macio rochoso e da quantidade de material necessrio para ensaios de laboratrio.

    4.1.2.3.4 Os perfis individuais dos furos e as sees feitas ao longo das linhas determinadas pela

    geologia, devem conter obrigatoriamente todas as informaes conseguidas nas investigaes de sub-superfcie, por meio da geofsica e para rotativa, tais como:

    - diferentes tipos litolgicos mapeveis; - diferentes tipos de aspectos estruturais contendo ou no material de

    preenchimento (fraturas, falas ou diclasses, dobras, xistosidades, lineaes, etc.); - seleo das reas contendo material de boa qualidade; - registro das respectivas porcentagens de ocorrncias em termos volumtricos.

    4.2 PEDREIRAS COMERCIAIS (EM EXPLORAO) 4.2.1 Topografia

    4.2.1.1 Com a pedreira em explorao assume formas que variam com o tempo, o mapeamento

    geolgico das pedreiras em explorao poder ou no usar base topogrfica. 4.2.2 Geologia de superfcie 4.2.2.1 Deve ser realizado mapeamento geolgico de superfcie utilizando a tcnica de fotografias

    areas aplicada a fotografias comuns, alidade e prancheta, bssola e trena, e tambm o emprego de desenho mo livre, por se tratar de pedreiras j com praa e bancadas.

    4.2.2.2 O mapeamento geolgico do paredo vertical da pedreira deve ser feito para duas situaes

    reais : lavra sem bancada e lavra com bancada.

    Nota 1 : Como agora a geologia de superfcie na verdade uma geologia de um paredo vertical aberto por detonaes, a geologia de sub-superfcie, paradoxalmente, ser uma geologia horizontal que se estende para dentro do macio.

    4.2.2.3 Lavra sem bancada (paredo) 4.2.2.3.1 O mapeamento das feies litoestruturais da parede deve ser realizado utilizando a

    tcnica do desenho e fotografia comum, com a aplicao de alguns critrios e tcnicas da aerofotogrametria.

    4.2.2.3.2 A tcnica do desenho consiste em registrar por meio de croquis, as feies litoestruturais

    mais proeminentes que ocorram no macio rochoso (dobras, fraturas, litologia, capa, etc.). Este registro implica em medir e estimar, respectivamente, as dimenses dos aspectos litoestruturais acessveis, e inacessveis mais importantes.

    4.2.2.3.3 O croqui deve ser feito em papel quadriculado para retratar o mais verdadeiramente

    possvel as relaes dimensionais das feies, quando estas estiverem representadas num plano vertical.

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    4.2.2.3.4 O croqui ou o desenho deve representar, da maneira mais fiel possvel, todas as feies litoestruturais e descontinuidades em uma situao de perspectiva, visando definir a continuidade dos aspectos litoestruturais e/ou descontinuidades para dentro do macio, nos vrios sentidos de um plano horizontal visvel (Anexo Figura 1).

    4.2.2.3.5 A tcnica da fotografia, para o mapeamento geolgico de um paredo vertical da pedreira,

    deve consistir na aplicao, tanto quanto possvel, dos princpios bsicos da aerofotogrametria s fotografias tiradas com mquina, em princpio, comuns. Esta tcnica consiste em:

    - estabelecer uma linha-base, distanto D metro do p do paredo, sobre a qual se

    posicionar a mquina fotogrfica. D ser funo da menor dimenso de alguma descontinuidade do paredo que se deseja mapear;

    - e ao longo da linha-base, marcar pontos equidistantes entre si, de tal modo que produza uma superposio lateral das fotos de 60%, e uma superposio vertical de 30%, para se obter a estereoscopia. Para montagem de mosaico poder haver superposies inferiores s recomendadas. A Figura 2 em anexo, mostra como posicionar a mquina e a marcha do clculo de D e E; a Figura 5 mostra o boletim para o preenchimento dos trabalhos fotogrficos.

    4.2.2.4 Lavra com bancadas 4.2.2.4.1 Usa-se a mesma tcnica descrita para lavra sem bancada aplicando o desenho e

    fotografia, acrescida de trabalhos complementares de mapeamento mediante o uso de alidade e prancheta.

    4.2.3 Geologia de sub-superfcie

    4.2.3.1 O mapeamento geolgico do paredo vertical de uma pedreira, com ou sem bancadas, deve

    ser feitas por dois mtodos: o mtodo do desenho auxiliar e o mtodo da fotografia terrestre (Figuras 1, 3 e 4 em anexo), com a utilizao de critrios fotogramtricos e fotogeolgicos para mapeamento.

    Nota 2 : O trabalho de mapeamento geolgico de sub-superfcie, de uma pedreira

    comercial, constitudo pelo conhecimento da geologia horizontal, que muitas vezes pode ser extrapolado para dentro do macio.

    5 AMOSTRAGEM 5.1 A amostragem deve ser sempre representativa da litologia mapeada, tanto na pedreira

    virgem, como na em explorao. 5.1.1.1 Na amostragem deve ser tomada a precauo para que a amostra apresente a natureza e o

    estado litoestrutural do macio rochoso, havendo, para isto, a necessidade de ser feita sob a orientao do gelogo e/ou engenheiro bem familiarizado com o assunto.

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    5.1.1.2 Aps a complementao das geologias de superfcie e sub-superfcie, procede-se a coleta de amostras representativas das litologias e materiais de preenchimento das estruturas existentes.

    5.1.1.3 A quantidade de amostra funo do nmero e dos tipos de ensaios programados para

    caracterizar, aceitar ou rejeitar a ocorrncia. 5.1.1.4 Quando no existir frente de explorao, a coleta de amostra deve ser feita por quatro tipos

    de processos, isolados ou em conjunto, isto , por testemunhos de sondagens rotativas da prospeco programada, por fogacho de algum bloco de rocha ou afloramentos por utilizao de ponteiros e por cata.

    5.1.1.5 As ocorrncias alternadas e/ou as descontinuidades acentuadas devem merecer ateno

    especial por ocasio das amostragens. 5.1.1.6 A quantidade mnima de amostra coletada deve ser de 130 kg, aproximadamente, por litolgica. 5.1.1.7 Independentemente de sua forma, a amostra deve estar devidamente etiqueta e embalada,

    para que no venha ser danificada em caso de viagem longa. 5.2 A amostragem deve ser executada imediatamente aps o mapeamento geolgico da frente

    de explorao. 5.2.2 As amostras devem ser coletadas das variedades litolgicas existentes (so, alteradas e

    material de preenchimento de fraturas). 5.2.3 Aps um desmonte, devem ser coletados cerca de 130 kg de cada litologia e tambm cerca

    de 130 kg de britas quarteadas. 5.2.4 Toda a amostra coletada, deve estar devidamente etiqueta e embalada para que no seja

    danificada, no caso de viagem longa.

    Nota 3 : A representatividade da mostragem funo direta do mapeamento geolgico de superfcie e sub-superfcie, devendo, por isto, a amostragem ser feita sob a orientao de gelogo e/ou engenheiro bem familiarizado com o assunto.

    6 CONTAMINAO, MISTURA, ENFRAQUECIMENTO E QUALIFICAO MACROSCPICA E MICROSCPICA DAS AMOSTRAS

    6.1 Numa pedreira j em explorao, o mapeamento geolgico de sua frente pode revelar dois

    tipos bsicos de feies: - litolgica; - estrutural.

    6.2 As amostras numa pedreira em explorao podero estar contaminadas, misturadas e enfraquecidas.

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    6.2.1 Estaro contaminadas de uma certa percentagem em volume, quando pelo menos uma das feies litolgicas mapeadas for enquadrada num dos smbolos A.3 e A.4 da Tabela 1, referente a grau de alterao.

    6.2.2 Estaro misturadas, tambm de uma certa percentagem em volume, quando todas as

    feies litolgicas mapeadas forem enquadradas nos smbolos A.0, A.1 e A.2 da Tabela 1 referente a grau de alterao.

    6.2.3 Podero estar enfraquecidas, de um certo grau, quando as feies estruturais em

    enquadrarem o corpo rochoso nos smbolos da Tabela 2, referente a grau de estruturamento.

    TABELA 1 GRAU DE ALTERAO

    Smbolo Grau de alterao Caractersticas

    A.0 Rocha s ou praticamente s Aspecto sadio ou leve alterao hidrotermal. As fraturas podem apresentar sinais de oxidao.

    A.1 Rocha pouco alterada Perda do brilho dos minerais constituintes, juntas oxidadas ou levemente alteradas.

    A.2 Rocha medianamente alterada Significativas pores de rochas mostram-se descoloridas ou oxidadas e apresentam sinais de intemperismo (mudanas qumicas, microfissurao).

    A.3 Rocha muito alterada Toda a rocha apresenta-se descolorida ou oxidada, cristais alterados e fissurados.

    A.4 Rocha extremamente alterada Rocha descomposta, frivel textura e estruturas preservadas.

    TABELA 2 GRAU DE ESTRUTURAMENTO

    Grau Smbolo N de estrutura p/m

    Ocasionalmente estruturada E1 < 0,01

    Pouco estruturada E2 0,01 0,09

    Medianamente estruturada E3 0,091 0,09

    Muito estruturada E4 0,91 1,1

    Extremamente estruturada E5 > 1,1

    6.3 Qualificao macroscpica

    6.3.1 Deve ser realizada qualificao macroscpica das amostras de acordo com a Norma DNER-

    IR 006/94 (ver item 3.1.a), tendo em vista determinar o nmero de lminas representativas das litologias para o exame microscpico.

    6.3.2 A qualificao macroscpica deve ser feita em rigor, no sobre uma pequena amostra de

    mo, mas sim sobre os 130 kg de amostras coletadas. 6.4 Qualificao microscpica

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    6.4.1 O uso da Tabela 3, conjugado com o preenchimento do Boletim da Figura 6 em anexo, permite uma orientao quanto a qualificao petrogrfica da amostra.

    7 AVALIAO APROXIMADA DA QUALIDADE DA ROCHA EM ANLISE MICROSCPICA 7.1 A avaliao aproximada da qualidade da rocha, pela anlise microscpica, feita usando a

    Tabela 3.

    TABELA 3 AVALIAO APROXIMADA DA QUALIDADE DA ROCHA EM ANLISE MICROSCPICA (SEGUNDO V. SUBCOV)

    Rochas Sinais favorveis

    Granitos e Xistos Cristalinos (Gnaisses)

    - boa sanidade geral dos feldspatos, no fraturados;

    - baixa % de mica; - alta % de quartzos no fraturados; - ausncia de piritas ativas; - textura cristalina fina e equigranular.

    Gabros e Diabsicos

    - boa sanidade geral dos feldspatos; - alta % de hornblenda e/ou piroxnios; - ausncia de serpentinizao e cloritizao; - ausncia de piritas ativas.

    Basaltos

    - predominao de piroxnios; - ausncia ou baixa % de baixa vtica; - textura micro-cristalina; - baixa % de olivina; - uniformidade nos gros; - ausncia de baixa % de vacolos e/ou amigdalas; - ausncia de piritas ativas.

    Calcrio e Dolomitas

    - textura cristalina fina ou mdia equigranular; - estrutura densa (rocha fechada, ausncia de

    porosidades); - ausncia de piritas (especialmente aquelas

    finamente disseminadas que do rocha colorao cinza ou azulada);

    - ausncia de intercalaes de serpentina, mica e minerais similares;

    - pouco presena de camadas finas; - ausncia de fraturas fortuitas; - baixa presena de oolitos e fsseis.

    Arenitos

    - gros exclusivamente ou quase exclusivamente de quartzo;

    - gros sadios de feldspatos; - baixa % de mica ou glauconita; - cimento silicoso sobrepondo ao cimento calcrio

    e/ou ferruginoso; - baixo contedo de matriz argilosa; - baixa % de poros; - textura equigranular.

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    8 REMESSA E REGISTRO DE AMOSTRAS 8.1 As amostras devem ser coletadas segundo observao atenta do que recomenda esta Norma

    e tambm que as mesmas sejam enviadas, j devidamente registradas, conforme Ficha de Registro de Amostras, modelo abaixo:

    Ficha de Registro da Amostra

    Interessado : .............................................................................................................................

    Pedreira : ..................................................................................................................................

    Localizao : .............................................................................................................................

    Uso Previsto : ............................................................................................................................

    Quantidade de

    Amostra por tipo

    Litolgico : .................................................................................................................................

    ................................................................................................................................

    Documentos que acompanham as amostras Mapa geolgico da Pedreira Desenho Mosaico Fotogrfico, com localizao da amostragem Descrio do Mtodo de Coleta de Amostras

    9 RECOMENDAES

    9.1 As amostras recuperadas nas sondagens rotativas em rochas devem obedecer o item n 6, designado Amostragem e acondicionamento, da Norma DNER-PRO 102/94 (ver 3.1.b).

    9.2 Aps trs meses de produo contnua, ou avano de 1 m no corpo total da pedreira, esta

    deve ser submetida a uma Inspeo, de acordo com o estabelecido nesta Norma.

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    9.3 Extrapolao em reas no sondadas somente pode ser feita quando houver certeza de uniformidade geolgica no segmento.

    9.4 No relatrio final de amostragem, incluir cpias de perfis individuais de sondagens e os

    resultados de ensaios realizados em laboratrio de campo.

    ANEXO NORMATIVO FIGURAS FIGURA 1

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    FIGURA 3

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    ANEXO INFORMATIVO FIGURAS

    FIGURA 1 PEDREIRA A SER EXPLORADA

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    FIGURA 2 CORTE AA