2. CONTROLO DA CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS

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1 2. CONTROLO DA CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS A construção das barragens é uma etapa fundamental pois é nesta fase que se põe em prática as opções de projecto. É também na fase de construção que se adapta o projecto às condições encontradas no local. O Caderno de Encargos, CE, deve conter condições técnicas especiais relativas à construção. Cuidados a ter no processo construtivo a) Injecção (tratamento da fundação) Construção de cortinas ou injecções de consolidação. O objectivo é reduzir a permeabilidade da fundação. No caso de maciços rochosos, as injecções devem intersectar as principais famílias de descontinuidades. b) Exploração das manchas de empréstimo Confirmação dos pressupostos em projecto sobre os materiais existentes. Selecção dos locais a extrair os materiais. Construção de depósitos de material preparado. 1

2 c) Preparação da fundação Saneamento do local (remoção de toda a camada de terra vegetal). Regularização da fundação eventualmente com uma camada de betão pobre. Captação de água proveniente de ressurgências. No caso de maciços rochosos, o saneamento deve expôr eventuais descontinuidades e eliminar os solos finos das falhas. É de notar que o contacto entre a barragem e a fundação pode ser uma zona crítica! d) Controlo da compactação de solos Muito semelhante ao referido para os aterros de vias de comunicação, mas com maior exigência. Ensaios de compactação dos materiais realizados no laboratório de obra de cada vez que se muda de mancha de empréstimo (ou determinação da curva de referência através do método de Hilf ou da família das curvas). Controlo da compactação (peso volúmico e teor em água) em vários pontos de cada camada de modo a que se verifiquem as especificações do CE relativas ao grau de compactação mínimo e ao teor em água. O controlo tem que ser feito de forma rigorosa para ter em atenção que cada camada pode não ser construída ao mesmo tempo devido à sua extensão. Eventualmente, recolha de amostras do aterro compactado para ensaios de caracterização das suas características hidro-mecânicas realizados em laboratório. 2

3 3. REGULAMENTO DE SEGURANÇA EM BARRAGENS As barragens são estruturas complexas de grande importância social e económica. A sua exploração está associada a um dado risco potencial. O risco potencial é a quantificação das consequências de um acidente. Contabiliza a probabilidade de ocorrência de acidente e está definido na regulamentação portuguesa de segurança de barragens. O Regulamento de Segurança em Barragens, RSB (Decreto-Lei nº 11/90 de 6 de Janeiro), é o documento que regulamenta os aspectos relativos à segurança das barragens. Aplica-se às grandes barragens. Para as pequenas barragens, é válido o Regulamento de Pequenas Barragens Decreto-Lei nº 409/93, DR 290/93 Série I-A de

4 Classificação das barragens (RSB): Depende da altura e do volume da albufeira (capacidade de armazenamento) Pequenas barragens Grandes barragens A altura mede-se desde a parte mais baixa da superfície geral de fundações até ao coroamento Classes de barragens (RSB) 4

5 Grandes barragens: h>15m ou h>10m e V>10 6 m 3 h>15m e V>10 5 m 3 Barragens de classe I Pequenas barragens: Não são de classe I h<15m e V<10 6 m 3 Se h<8m, o Instituto Nacional da Água (INAG) é que decide se é necessário aplicar o regulamento das pequenas barragens O RSB estabelece: definições define o papel das diferentes entidades no âmbito da observação (INAG, LNEC, SNPC, CSB, DO) define o contéudo do Plano de Observação O Plano de Observação é o documento de carácter vinculativo no qual se baseia o controlo da segurança estrutural 5

6 O Plano de Observação contém indicação sobre as grandezas a observar e a frequência das observações para as diferentes fases de vida das barragens (construção, primeiro enchimento, serviço, descarga, etc) É definido com base nas Normas de Observação e Inspecção de Barragens, NOIB, que se baseiam no índice gobal de risco, EFR: ICOLD NOIB 6

7 Factores externos ou ambientais (E) NOIB Barragem - fiabilidade estrutural (F) NOIB 7

8 Factores humanos e económicos (R) NOIB 4. PLANO DE OBSERVAÇÃO E ESCOLHA DOS EQUIPAMENTOS a) Objectivos da observação b) Definição do Plano de Observação c) Inspecção visual d) Equipamentos, instalação e leituras 8

9 a) Objectivos da observação Os principais objectivos da observação são os seguintes: Obter dados relativos à segurança Prever o comportamento futuro Verificar os modelos e critérios de dimensionamento A recolha de dados sobre comportamentos associados a determinadas opções de projecto permite melhorar o conhecimento b) Definição do Plano de Observação No Plano de Observação define-se: Grandezas a medir Equipamentos para medição dessas grandezas Frequência de leituras Critérios de interpretação das leituras 9

10 Grandezas a medir: Nível de água na albufeira NAA Meteorologia Deslocamentos externos e internos Pressões Tensões Definidas para cada tipo de barragem acordo com o índice global de risco EFR definido no RSB: Na escolha dos equipamentos considera-se a amplitude necessária para as grandezas a medir e a precisão que se pretende nessas leituras. Os critérios de interpretação das leituras estão associados ao tipo de equipamento e ao seu erro. Também dependem da frequência das leituras. O número mínimo de perfis instrumentados considerado representativo depende da dimensão e da importância da barragem / risco e é definido no Plano de Observação. 10

11 A localização dos equipamentos é escolhida em função da acessibilidade para a sua instalação e para efectuar as leituras. NAA O nível de água na albufeira, NAA, é a acção que mais varia ao longo do período de vida da Barragem. É a grandeza que traduz a principal acção sobre a estrutura da barragem Cotas notáveis: NMC (Nível de Máxima Cheia) NPA (Nível de Pleno Armazenamento) 11

12 Escalas visíveis (escalas limnimétricas) Limnígrafos (registo contínuo com flutuadores, por exemplo) Transdutores de pressão Meteorologia Precipitação Temperatura Vento 12

13 Deslocamentos Externos Marcas superficiais Varrimento laser Internos Placas de assentamentos Baterias de assentamentos Inclinómetros Níveis hidráulicos Extensómetros de varas Deslocamentos externos Marcas superficiais 2 Pontos de apoio por margem Pontos alvo Pontos auxiliares Marcelino (2009) 13

14 Henriques e Lima (2009) Deslocamentos externos Marcas superficiais Tacos de nivelamento Alinhamentos de 2 em 2m ou de 3 em 3m Leituras discretas Precisão de mm 14

15 Deslocamentos externos Equipamentos de leitura Marcelino (2009) Deslocamentos externos Varrimento laser Rede de triangulação Menor precisão do que as marcas superficiais Leituras em contínuo Tecnologia em fase de desenvolvimento 15

16 Deslocamentos internos Placas de assentamentos Deslocamentos verticais Marcelino (2009) Deslocamentos internos Baterias de assentamentos Deslocamentos verticais 16

17 Deslocamentos internos Inclinómetros Deslocamentos horizontais Precisão de mm Marcelino (2009) Deslocamentos inclinados (caso particular) Deslocamentos horizontais 17

18 A orientação das calhas é importante e convém estar alinhada com direcções que façam sentido Marcelino (2009) 18

19 Deslocamentos internos Níveis hidráulicos Marcelino (2009) Deslocamentos internos Extensómetros de varas 19

20 Pressões Marcelino (2009) Marcelino (2009) 20

21 Tensões Marcelino (2009) Marcelino (2009) 21

22 Exemplos de impressos para registo de leituras dos equipamentos 22

23 c) Inspecção visual A inspecção visual consiste na visita a toda a barragem com o preenchimento da Ficha de Inspecção. A inspecção visual é indispensável no contexto da observação e tem um carácter contínuo. 23

24 A Ficha de Inspecção permite assegurar que todos os aspectos importantes são contemplados na visita. Inclui fotografias e desenhos. Contéudo: Dados sobre a barragem Dados sobre o projecto e construção Aspectos a inspeccionar Equipamentos instalados Perfis com instrumentação 24

25 25

26 26

27 5. EXEMPLOS DE BARRAGENS INSTRUMENTADAS a) Barragem de Beliche b) Barragem de Odelouca a) Barragem de Beliche 27

28 b) Barragem de Odelouca m Perfis 5,7,9 Baterias de assentamentos Perfis 4,6,8 Pressões intersticiais e tensões Restantes perfis: inclinómetros ou piezómetros m Alvos topográficos nas banquetas de jusante Secções instrumentadas 28

29 Baterias de assentamentos (BA) CPN- células de pressão neutra; GTT Grupo de células para medir a tensão total; PA- Piezómetros; PG- Piezómetros na fundação; EF- Extensómetros na fundação 29

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