XV SEMINARIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS

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1 XV SEMIARIO ACIOAL DE GRADES BARRAGES RIO DE JAEIRO OVEMBRO 1983 A UTILIZACAO DE UM MURO TIPO CRIB WALL A BARRAGEM DE TERRA DE ITUMBIARA TEMA IV * Agenor A. B. Galletti ** Luiz Antonio P. Araujo * Eng Chefe do Lab. de Solos * Eng4 Ass. do Lab. de Solos FURAS CETRAIS ELETRICAS S.A.

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3 ITRODUCAO A constrqao de uma estraaa de acesso, necessaria a execu cao dos serviros de concretagem e montagem dos condutos form doe da Obra de Itumbiara (fotos 1 e 2), tornou necessario um deslocamento do pe do talude de enrocamento da barragem de ter ra da margem esquerda. Pelo projeto, o enrocamento situava-se jun to as estruturas da Casa de Controle e Area de Servico, blo queando o acesso dos equipamentos (figura 1). Dentre as varias alternativas estudadas, optou- se pela construgao ae um muro de coniengao tipo Crib Wall, de concreto pre-moldado, pois outras solug6es mostraram-se inviaveis, por raz6es economicas, ou construtivas, ou mesmo por quest6es de es tabilidade envolvidas. Por outro lado, qualquer alternativa que nao fosse ume es trutura de contengao, necessitaria talude provisorio mais ingre me do que o angulo de repouso da rocha, que e de 1V:1,3H. GEERALIDADES A barragem de terra de Itumbiara constituida de segao transversal homogenea em quase toda sua extensao, possui junto aos dole muros de transigao (esquerdo e direito), segao zoneada com nucleo de argila e flancos de enrocamento. macigo de enrocamento junto as estruturas da Casa de Con trole e Area de Servigo apresentava, segundo o projeto inicial, talude medio de 1V:1,6H ate a elevagao 523, m (crista da bar ragem ), com bermas de 3 metros de largura e taludes parciais in termediarios de 1V:1,45H a cada 15 metros (figuras 2 e 3). A alternativa adotada constituiu na construgao de um maci go de enrocamento, com talude de 1V:1,35H no trecho abaixo da e levagao 48, m, juntamente com um muro tipo Crib Wall posicio nado na 451, in, assente sobre enrocamento compactado. muro de contengao executado situa-se no pe do talude de 433

4 jusante da barragem de terra da margem esquerda, e possui dimen soes aproximadas de 55, m de comprimento por 4,5 m de altura e 2,8 m de largura (figura 4). DEFORMA^OES Para o acompanhamento periodico das deformacoes, foram inn talados 9 marcos (pinos), em tres segbes transversais do Crib Wall. As leituras eram feitas mensalmente e registravam-ee as deformac6es longitudinais (x), as verticais (z) - ambas no pla no do muro - e as deformag6es laterais (y), devidas a agao do empuxo ativo do macigo de enrocamento. a figura 5 estao indicados as tres secoes instrumentadas com os nove marcos de referencias e as direg5es dos deslocamen tos. Atraves da fiuura 6, podemos analisar o comportamento do muro nas direg6es (y) e (z), estando em abscissas as deforms. 96es laterais e em ordenadas os recalques (ou expans6es). as figures 7, 8 e 9, podemos observar o comportamento de cada ma co de referencia ao longo do tempo, comparando-o com o alteamen to do macigo de enrocamento. MtTODO COSTRUTIVO. Descrigao Crib Wall da barragem de terra de Itumbiara, a um muro de arrimo composto de pegas de concreto pre-moldadas, articula das entre si e dispostas como indicado na f igura 1, e foto 3. Fabricagao das Pegas As pegas f oram pre-moldadas em aerie no canteiro de obras, utilizando- se formas de madeira, ago CA-25 e concreto de brita com diametro meximo de 19 mm, curado no local de fabricagao. 434

5 . Dosagem do Concreto concreto empregado na execucao das pegas, foi especifica do para uma resistenca caracteristica de 21 kgf/cm2 a 28 di as, apresentando a seguinte composicao: fator a : c.....,595 c im e n t o Q lg/m 3 ague kg/m areia natural... areia artificial 594 kg/m3 114 kg/m3 brita 1 (3/16"< ^ <3/4") kg/m3 (uantidade e Tipos de Pecas Apenas tres tipos de pecas foram utilizadas, as quais po dem ser vistas corn detalhes na figure 11 e estao resumidas no quadro abaixo: Tipo Comprimento (rn) Quantidade (pg) Transversina "kill 2, 268 Transversina "A2" 2,8 19 Longarina "B" 1, Preparo da Base As primeiras pecas foram assentadas sobre uma camada de en rocamento compactado e regularizado corn pedrisco ( <3/16") a fim de assegurar um melhor posicionamento (foto 4).. Inclinacao A inclinacao de 1H:6V estabelecida pelo projeto, foi execu tada a partir do piano da fundacao construindo- se a base de en rocamento compactado corn esta declividade.. Colocacao das Pecas e Preenchimento A medida que as peyas eram colocadas, o interior das "cglu 435

6 1as" era preenchido com pedra britada de diametro maximo de 7 polegadas. Esta escolha de tamenho, teve como objetivo princi pal facilitar o manuseio, alem de evitar- se a quebra das pegas pre-moldadas pelo impaeto do material de enehimento no momento da colocacao (foto 5). COCLUSAO Moro de contenyao tipo Crib Wall, f of projetado, com a finalidade inicial de estrutura provisoria, uma vez que, nao possuiamos dados reais e nem comprovagao pratica de seu desempe nho em obras desse porte. Analises e acompanhamentos topograficos de seu comportamen to, efetuados durante a construgao da barragem, levaram o Prof. A. Casagrande a redomenda -1o como obra permanents. Esta mudanca de concepcao, trouxe inumeros beneficios tec nicos e economicos para a Obra, pois a reconstituigao do enroca mento complementar, apesar de prevista, seria de dificil execu gio e de um custo relativamente elevado. AGRADECIMETO Os autores agradecem a Furnas-Centrais Eletricas S.A., a autorizagao para a publicagao deste trabalho. Agradecem tambem ao EngQ Jose Luiz Jorge Abbes pela sua colaboragao. REFEREC IAS Relatorio Final do Quadro de Consultores - Obra de Itum biara ( Margo, 198 ) - A. Casagrande, Roy W. Carlson, Don U. Deere e James W. Libby. Hidroservice ( Margo, 1976 ) - Estudo das Alternativas pa ra a Construgao da Estrada de Acesso Junto ao Pe do Maci 436

7 go de Enrocamento da Transicao Esquerda - Obra de Itumbi ara. Associagao de Arrimo Brasileira de Cimento Portland (1963) - Muros Celulares de Pecas Pre -Moldadas de Concreto. 437

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9 RESUMO este trabalho os autores apresentam algumas consideracoes sobre o muro de contencao tipo Crib Wall, situado a jusante da barragem de terra de Itumbiara e construido com a finalidade de permitir a execucao dos servigos de montagem e concretagem na linha de projeto. Inicialmente projetado como estrutura provisoria, tornouse uma Obra permanente, tendo em vista o seu comportamento ao longo do tempo, Todos os dados e acompanhamentos efetuados que permitiram esta conclusao, alem de detalhes construtivos, estao contidos neste trabalho. 439

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11 FIGURA 1 APROVEITAMETO HIDROELETRICO DE ITUMBIARA HIOROLOGIA RESERVATORIO Area do Boac Hidrografico Vozio Media Mensal Minima Vozio Media Mensal Maxima Maxima Vozbo Ocorrida Vozbo de Projeto do Vertedouro 95 Km2 2 m3/s 5 4 m3/s 89 m3/s 16 2 m 3/s Area volume Total volume Util A. Maximo ormal 78 Km2 17, x 19 m3 13,7 x 19 m3 52, m BARRAGEM DE TERRA CASA DE FORcA Compnmento do Cristo Altura Maxima Volume Total de Matenais Volume Total de Escovotbo BARRAGEU DE COCRETO 6 2 m Capocidode Total Instalada 2 1 KW 16 m Turbines 6 Unidades Tipo Francis de 355 KW 37 2 m3 coda e 94,7 rpm m3 Geradores 6 Unidodes de 365 MVA de Potineia coda uma etensi o ominal de 13,8 kv Comprimento do Cristo 517 m Altura Maximo 96 m Volume Total de Concreto 2 7 m 3 Volume Total de Escovocoes Material Comum m3 Roche 217 m3 Comportos do Vertedouro 6 Unidodes de 15 m de Largura a 18 m de Altura Condutos Forcados 6 Unidodes de 1m de Diometro Interno e 91 m de Compnmento coda umo 441

12 442

13 443

14 455,2 4 55, 44 m. 4 E levocao do Crib-Wall 2 m Escala Grafica Pecos B Pecos A 2 Estrada Acesso Secoo Transversal Tipica do Crib.Wall FIGURA 4 444

15 Oi 4 E O 4 45

16 SKoo 1 Pp(T l e 3 t 1 6 ^ 2 1 PO IM 2!! 4 I 7 I ^ O i e iom Deform, ec. oieruu (em) V - (D ellulbes SK3o 2 MG tl 1 I I! H I 1 OQ?S S AGO» f{v $ T7 r "1 4* L2 U Dehrmap6.s Laisrau (am) Y (Deflef6es) S.cao 3 -j , ^ PoelpO. hudw Deforma;6ss Laserels (no) Y ( Deflesoes ) Deformacoes Laterals x Recalques I FIGURA 6 446

17 t I I i JIFM A 'M JJ,A S! D J FIM jj^i A M JiJIA SIO D J F MIA M JiJ A S O ID 1 2 sill I I i ^ r E 7 I I /! I 4 48 U relevo^bo do Ervocamento Comportarnento de coda Wnto no Direcao y FIGURA 7 447

18 JF M A M J J AS OD JI F M A JJ AS O DJ F A MJJ AS ^ I E U Elevocao do Enrocomento Comportamento de coda Ponto no Dtrecao X I FIGURA 8 448

19 I ^ J F M A M J 'J 'AIS D J F M Ai J J!A S O I 1D J F M,A M J J A S D I I I II I I I III I' I E ^^ I/ I \\ ^ ^~^^ / II I -^ E - 3 III h 48 U -4 I / I 47 / ao do E nrecamento L / I 46 Comportamento de coda Ponto no Dire9do Z FIGURA

20 A + p 8 o in Q O M 88 4 ^ Of n ft * Q M.d -4 Ito) n Zvi+1ro I t2 tv9+zvi I9z tv9+zv9 I9z 1 r9+zvi CI h d ti a h I.I ' m 'I tc a O V O h.r.4.-4.d I K K K V O K K K K I K i^ I I W O, W ^D I O O O ~ ~ 11 OD 11 CD II 11 I QJ K W a ao - ^o v I I I I I II K Q t+ O ad d o Za r-f 11 O tr * O ), *.d I M...l.a.r K K K K K K K K K K ti m d *.r o O In CD h l _4 M M M lf) it m p a g es.+ ti.+.+ O 1,942,1 Izz tv9 +ZV9 922 E tv9+zv9 Izz ici tvs+2v9 Z2 Ot'c 'r I.1 E E u E O O, h h h ^n I m O ITS +ZV9 2 rn tvt +Zv A GT'., Q ^o ^n I I I I I T v[+2vz d C 991 O IV L+zvz I 1 ^ O O * W 1 In d 1v9 v O 9 T 72C IT S I21 n o ^' O p - c a a In P- ^' I tvl lot Tv 9 ^ ae O lvt tr 61,H 45

21 OG' : 3 2/;1 2/3,9i/4 OZ OG of o I 2'. O 91' U O U I A 9' O U f O e W h V E I'- t>. a h L v d a, a F. 1 E 11 II m u Y a, I^ II C O J Li OZ ' O OL'o = J OZ/O 91/f OL'O J OZ/C 91/4 91 Zti/a 21 t v/d LI oi m O C ^ E Y < V) Q C ll \ E^ L_I E E 8m 1 u w V Q Q G M O M I) U u _ Y 4 U U 1 \ \ _ n n ^ f E B 9 ' h n t\ Q Q Q 4 J P a n D h C OO O O.4 o Y Y n n C Y ZI' Lr 451

22 Tabela 1 Fe rrog em 2 Quontidode Comprimento (m ) Unitorio Total 1 1/2" 4 x ,52 2 3/16 to 12 x x , 3 1/2" 4x ,4 4 1/ 2 4 x ,8 5 3/16" 1 x , 6 3/16" 1 x , 7 3/16" ,4 Resumo kq/m Comprimento Total ( m) Peso Total (kg) 3/16" Q ,4 2,66 1/2" 1, , ,72 Aco CA , ,38 Tabelo 2 Volume de Concreto P ^a Volume - m3 Unitario Quontid ode Volume Total m3 Ai, ,25 At, ,31 B, ,45 Volume Total - 94m3 452

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