Barragens 2009 - Aula 09

BARRAGENS LICENCIAMENTO

BARRAGENS LICENCIAMENTO

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BARRAGENS LICENCIAMENTO

BARRAGENS LICENCIAMENTO

BARRAGENS

BARRAGENS Barragens em arco

Tipos de barragens Dois tipos principais: ¾Barragens de concreto ¾Barragens de aterro - Barragens de terra - Barragens de enrocamento

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A forma em curva faz com que as pressões sejam transferidas para as ombreiras O vale deve ser estreito e regular com relação (comprimento da crista/altura máx) da ordem de 5 (cinco)‫‏‬ Exigem grandes escavações para atingir a rocha sã e para garantir geometria adequada Os esforços sobre a fundação são maiores (7MPa)‫‏‬ A estabilidade depende da geologia, principalmente descontinuidades

BARRAGENS Barragens em arco

BARRAGENS Barragens de contrafortes • Exemplo maior á a barragem principal de Itaipú • Sub-pressão fica reduzida devido a pequena área da base • Aumento da compressão sobre a fundação • Exige maior tratamento das fundações como tirantes e injeção de calda de cimento • Maior economia de concreto, mas necessita controle geológico maior.

BARRAGENS

BARRAGENS Barragens de terra o São construídas com solos de granulometria fina e grossa e permeabilidade baixa; o São construídas por meio da compactação do solo, podem ser: 1. Homogêneas 2. Zonadas o As barragens homogêneas são feitas de solos argilosos e pouco permeável; o As barragens zonadas têm um núcleo impermeável e duas zonas externas mais permeáveis, formada por material mais grosseiro, que evita deslizamentos; o Devido a área da base grande, transmite esforços pequenos para a fundação; o Podem ser construídas em solos.

BARRAGENS Barragens de terra…

Barragens de terra…

‰ Requerem taludes bastante inclinados para evitar escorregamentos e erosão ‰ Taludes inclinados, 2.5 a 2.0H:1V ‰ Os defeitos mais comuns são: deslizamentos, fissuras, galgamento (overtopping) e erosão interna (piping)‫‏‬ ‰ O deslizamento pode se manifestar de várias formas: 1. Durante a construção 2. Do talude de jusante causado por infiltração 3. Defeitos na fundação e abalos sísmicos Quando as tensões de cisalhamento ultrapassam a resistência do material ou quando ocorrem planos de fraqueza na fundação; A erosão interna é um dos defeitos mais comuns ‰ Arraste das partículas com pouca coesão ‰ O arraste é máximo em areias finas com pouca compactação ‰ Gradiente máximo de saída é igual a um valor crítico

BARRAGENS Barragens de terra… As infiltrações podem ser controladas por meio de: • • • • • •

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Drenos chaminé Tapetes drenantes Injeção de impermeabilização Trincheira de vedação Diafragma Cortina de estacas prancha

A erosão interna é um dos defeitos mais comuns Arraste das partículas com pouca coesão O arraste é máximo em areias finas com pouca compactação Gradiente máximo de saída é igual a um valor crítico

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Barragens de enrocamento 9 É um aterro construído com fragmentos de rocha e cascalho, compactado em camadas com rolos vibratórios. 9 Algumas possuem núcleo de argila impermeável 9 Deslizamentos menos comuns devido ao ângulo de atrito 9 Construídos sobre fundações de rocha sã, mas podem ser feitos sobre rocha alterada, aluviões compactados e outros materiais resistentes 9 Exemplos: Furnas, Itaúba, Machadinho, Itá 9 Podem ser: 9 Barragens de enrrocamento com núcleo de argila (ECRD – Earth Core Rock Dams)‫‏‬ 9 Barragens de enrrocamento com face concreto (CFRD – Concrete Face Rock Dams)‫‏‬

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Condicionantes geológicas para construção de barragens ¾ Cobertura de solo e rocha decomposta ¾ Fator importante para a definição do tipo de barragem que deve construída ¾ Outros fatores: transição solo-rocha, origem do solo, características geotécnicas, permeabilidade, etc. ¾ Paleocanais aluvionares ¾ Barragens de concreto devem ser apoiadas em fundações de rocha ¾ A cobertura de solo e rocha alterada deve ser removida ¾ Nas ombreiras de uma barragem de concreto ou enrocamento o solo e rocha decomposta também deve ser removida ¾ Execução de ensaios in-situ e de laboratório para determinação da resistência mecânica para fundações e permeabilidade

BARRAGENS Maciço rochoso ¾ Barragens construídas sobre fundações em rochas são mais estáveis e com vantagens construtivas grandes ¾ Estruturas mais esbeltas ¾ Principal problema de barragens sobre rocha é a geologia estrutural (falhas e fraturas) e cavidades em rochas calcáreas ¾ Campo de tensões é extremamente importante ¾ Parâmetros geomecânicos como resistência à compressão do maciço, deformação do maciço rochoso, resistência ao cisalhamento, permeabilidade, etc.

BARRAGENS Maciço rochoso ¾As características de um maciço rochoso dependem muito das suas características estruturais (juntas, fraturas e falhas); ¾ Estratificação, xistosidade, diaclasamento, falhas, fraturas, juntas e contatos; ¾ Essas estruturas podem ser tratadas com contenções como concreto projetado, tirantes ou chumbadores; ¾ Quando existe a percolação de água, faz-se necessário a injeção de calda de cimento ou resina; ¾ Falhas e fraturas são tratadas individualmente pelo seu porte e extensão; ¾ Podem formar blocos individualizados de rochas que sofrem deslocamentos quando aplicada uma carga.

BARRAGENS Vertedouros Os vertedouros são estruturas hidráulicas construídas para permitir a passagem de determinado volume de água para jusante da barragem sem nenhum tipo de dano à estrutura da mesma. As exigências para a construção de um vertedouro são ditadas, principalmente, pelas características do escoamento superficial e vazões de cheia que chegam ao barramento. Segundo Cirilo (2003), da mesma forma que para o corpo da barragem, os vertedouros também se classificam segundo critérios geotécnicos e topográficos do local da obra, dentre eles: localização, materiais constituintes, condições de operação, concepção da barragem e vazões de projeto. Podem ser implantados junto à barragem ou de forma totalmente independente.

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Vertedouros Quanto à forma de operação, os vertedouros podem ser classificados como principal (de serviço) ou de emergência. O vertedouro principal é aquele destinado a descarregar as vazões mais freqüentes no dia-a-dia do funcionamento da barragem e o de emergência, as vazões de cheia devidas às precipitações intensas ou outros eventos externos e não usuais. Convém ressaltar que os vertedouros podem ter, ou não, dispositivos de controle de vazão (comportas).