UHE TUCURUÍ - ETAPA DE EXPANSÃO CONTROLE TECNOLÓGICO DAS OBRAS DE TERRA E ENROCAMENTO

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1 COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS XXVII SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS BELÉM PA, 3 A 7 DE JUNHO DE 27 T A8 UHE TUCURUÍ - ETAPA DE EXPANSÃO CONTROLE TECNOLÓGICO DAS OBRAS DE TERRA E ENROCAMENTO Fabio de Oliveira PENNA Neto Engenheiro Líder do Laboratório de Materiais de Construção da UHE Tucuruí - Eletronorte Diyoiti SHINOHARA Técnico Especializado do Laboratório de Materiais de Construção da UHE Tucuruí - Eletronorte João Benedito Ribeiro de FARIAS Técnico Especializado do Laboratório de Materiais de Construção da UHE Tucuruí - Eletronorte Raimundo de Jesus Santos PINHEIRO Técnico Especializado do Laboratório de Materiais de Construção da UHE Tucuruí - Eletronorte RESUMO Este trabalho apresenta os resultados dos ensaios realizados in-situ e em laboratório para controle tecnológico de materiais e serviços, durante a construção das obras de terra e enrocamento da etapa de expansão da UHE Tucuruí. ABSTRACT This paper presents the test results carried out in-situ and in the soil laboratory for the technological control of the materials and field works during the construction of the earth-rockfill dam of the extension works of Tucurui power plant. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens

2 . INTRODUÇÃO A Usina Hidrelétrica Tucuruí, construída e operada pela ELETRONORTE, possui potência total de 8.37 MW, instalada em 2 fases distintas, sendo MW na ª Etapa e 4.25 MW na 2ª Etapa de construção do empreendimento. A construção de uma usina hidrelétrica do porte da UHE Tucuruí, movimenta volumes expressivos de materiais e serviços, para execução das estruturas de concreto, barragens de terra e enrocamento e montagem dos equipamentos eletromecânicos. No âmbito das obras de terra e rocha, foco deste trabalho, durante a construção da 2ª Etapa da UHE Tucuruí, foram executados os seguintes volumes de serviços: Escavação comum (incluindo remoção) m 3 Escavação comum (empréstimos) m 3 Escavação em rocha a céu aberto m 3 Aterro compactado m 3 Enrocamento e Rip-Rap m 3 Filtros e Transições m 3 As equipes do Laboratório de Materiais de Construção - Solos, da Eletronorte, submeteram materiais e serviços das obras de terra e enrocamento a inspeções e ensaios freqüentes, de forma a garantir o cumprimento de todas as exigências das especificações técnicas da obra []. Os procedimentos de fiscalização e controle de qualidade executados estiveram, durante todo o período construtivo, embasados nas normas NBR-ISO-92/94 e NBR-ISO-9/2 e foram submetidos a auditorias periódicas pelo órgão certificador. 2. MAPA DE LOCALIZAÇÃO A UHE Tucuruí está localizada no rio Tocantins, no Estado do Pará, distante 3 km, em linha reta, ao sul da cidade de Belém. A Figura mostra o mapa do Brasil com a localização da usina. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 2

3 L UHE TUCURUÌ 8.37 MW FIGURA : Mapa com a localização da UHE Tucuruí 3. PERFIS DA OBRA A BTE - Barragem de Terra e Enrocamento da 2ª Etapa, dá forma definitiva ao barramento da margem esquerda do rio Tocantins. Abraçando o MTE - Muro de Transição Esquerdo, das estruturas de concreto, em seção mista de terra e enrocamento, avança por uma extensão de aproximadamente 624m, agora em seção homogênea, até interligação com a BTME - Barragem de Terra da Margem Esquerda, construída na ª Etapa da UHE Tucuruí. As Figuras 2 e 3, respectivamente, ilustram em perfil, as seções típicas, mistas de terra e enrocamento e a seção homogênea de terra, da BTE (Barragem de Terra e Enrocamento). EL.72, NA. NORMAL A2 T2 F2,4,4 A3 ENROCAMENTO EL., LINHA DE REFERÊNCIA,5 I B BARRAGEM DE TERRA E ENROCAMENTO ER F2 T2 T2 D2 T T SOLO ARGILOSO F2 ER,65 A3 ENROCAMENTO A3 CONCRETO DE REGULARIZAÇÃO SEÇÃO TÍPICA DA BARRAGEM DE TERRA / ENROCAMENTO EY2 5+2, FIGURA 2: Perfil da seção mista de terra e enrocamento XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 3

4 I L I L EL.72, NA. NORMAL, ,3 SOLO ARGILOSO D2 C TRINCHEIRA EXPLORATÓRIA 2, A3 LT A2 B BARRAGEM DE TERRA F2 F2 D2 EL.25,,5 2, SOLO ARGILOSO 2,2 2,2 2 ER A2 A3 5 EL.5, LINHA DE REFERÊNCIA F2 T2 T SEÇÃO TÍPICA DA BARRAGEM DE TERRA EY2 6+6, FIGURA 3: Perfil da seção homogênea de terra 4. MÉTODOS DE ENSAIOS UTILIZADOS Na Tabela, estão discriminados os métodos de ensaios utilizados no controle da qualidade da construção da obra. Os métodos com a sigla PTCTM-ME, foram elaborados pela equipe do Laboratório de Materiais de Construção - Solos com base nas Normas da ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas, correspondentes, quando existentes. Na ausência de normas oficiais brasileiras, foram adotados procedimentos de órgãos internacionais e aqueles consagrados pela experiência brasileira na construção de barragens. Todos os métodos de ensaios utilizados estão registrados no Sistema da Qualidade das Obras de Expansão da UHE Tucuruí, baseado na NBR-ISO-9/2. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 4

5 Item Métodos de Ensaios Preparação de Amostras de Solos para Ensaios de Compactação e Caracterização. 2 Análise Granulométrica 3 Grãos de Solos que Passam na Peneira de 4,8mm - Determinação da Massa Específica 4 Determinação do Limite de Liquidez 5 Determinação do Limite de Plasticidade 6 Ensaio de Compactação 7 Controle de Compactação pelo Método de HILF 8 9 Determinação da Massa Específica Aparente IN-SITU pelo Método da Membrana Plástica Determinação da Massa Específica Aparente IN-SITU, com Emprego do Aparelho WASHINGTON DENSOMETER Determinação da Massa Específica Aparente IN-SITU pelo Método da Balança Hidrostática para Solos Argilosos. Determinação da Massa Específica Aparente IN-SITU pelo Método do Cilindro Amostrador (Cravação). Normas de Referência NBR-6459 e PTCTM-ME- NBR-78 e PTCTM-ME-2 NBR-658 e PTCTM-ME-22 NBR-6459 e PTCTM-ME-23 NBR-78 e PTCTM-ME-24 NBR-782 e PTCTM-ME-37 MB-3443 e PTCTM-ME-38 PTCTM-ME-33 PTCTM-ME-34 PTCTM-ME-35 NBR-983 e PTCTM-ME-32 2 Granulometria de Enrocamento PTCTM-ME Determinação do Coeficiente de Permeabilidade em Materiais Granulares - Carga Constante Determinação do Índice de Vazios mínimo de Solos Nãocoesivos. PTCTM-ME-4 NBR-25 e PTCTM-ME-36 Determinação do Índice de Vazios Máximo de Solos NBR-24 e 5 Não-coesivos. PTCTM-ME-36 TABELA : Métodos de ensaios utilizados no controle da qualidade da Barragem de Terra e Enrocamento 5. PLANEJAMENTO E FREQUÊNCIA DE ENSAIOS A Tabela 2 apresenta o planejamento de ensaios, com as freqüências especificadas [] e realizadas, dos ensaios de controle de qualidade dos aterros. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 5

6 Materiais Solos (D2) - Basalto - Metassedimen to - Laterizado - Areia Natura (F2) - Pedrisco (T2) - Brita (T) Locais Aplicados Maciços de Solo Compact ado Filtro Vertical, Inclinado e Transição (F2) Filtro Horizontal e Transição (F2) Transição Pedrisco (T2) Volume Compact ado (m 3 ) Número de Ensaios Volume Compactado por Ensaio Realizado (m 3 ) Liberação de Camadas Caracterização Permeabilidade Previst Realiza Previst Realiza Previst Realiz o do o do o ado Transição Brita (T) Enrocamento Maciço de Enrocam ento Compact ado (A3) Maciço de - - Enrocam ento Fino Compact ado (ER/GR) TABELA 2: Planejamento e freqüência de ensaios XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 6

7 6. RESULTADOS DOS ENSAIOS 6. MACIÇO DE SOLO COMPACTADO 6.. Controle de Compactação O controle da qualidade na execução dos aterros do maciço de solos compactados foi realizado por meio de determinação da massa específica aparente seca in-situ, com emprego do aparelho Washington Densometer, norma PTCTM-ME-34 e pelo método do cilindro amostrador de cravação, NBR-983 e PTCTM-ME-32. Para agilizar a liberação das camadas compactadas, todos os ensaios de compactação foram realizados pelo método Hilf, MB-3443 e PTCTM-ME-38, com a determinação, no mínimo, de quatro pontos e a cada número par do ensaio, foi determinado o teor de umidade de cada ponto, para o traçado da curva de compactação, denominada neste trabalho de Hilf/Proctor. O grau de compactação (GC) mínimo, exigido para as camadas de solo argiloso compactado foi de 95% com relação ao ensaio Proctor Normal (NBR-782) []. Para o controle de compactação pelo método Hilf, o grau de compactação (GC) mínimo foi de 95,5% [2]. O teor de umidade do maciço compactado deveria estar entre,9 e,7 hot e o teor de umidade, das camadas compactadas, no encontro com o MTE (Muro de Transição Esquerdo) entre, e,2 hot [2]. A espessura das camadas lançadas seria de no máximo,2m []. Nas apresentações gráficas dos resultados obtidos, estão englobados todos os tipos de gêneses de material D2 (solo argiloso). Por possuírem valores especificados diferentes no desvio de umidade, os resultados de grau de compactação e desvio de umidade dos materiais aplicados no encontro com o MTE (Muro de Transição Esquerdo), estão apresentados em separado. Nos gráficos de freqüências relativas acumuladas e de histogramas de freqüências relativas, são mostradas as variações dos seguintes parâmetros: - Grau de compactação do maciço compactado, mostrado na Figura 4; - Desvio de umidade do maciço compactado, mostrado na Figura 5; - Grau de compactação do encontro com MTE, mostrado na Figura 6; - Desvio de umidade do encontro com MTE, mostrado na Figura 7; - Espessura da camada compactada onde medido, mostrado na Figura 8. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 7

8 B.T.E. - Material D2 - Maciço Compactado Grau de Compactação Acumulada (%) Nº Eventos Média (%) D. Padrão (%) Acumulados Hilf ,5 2,2 Hilf/Proctor ,3 2,3 Hilf - Acumulado Acumulada Hilf/Proctor - Acumulado Acumulada Limite Mínimo - GC 95 % (%) Grau de Compactação ( % ) FIGURA 4: Freqüência relativa - grau de compactação Hilf e Hilf/Proctor do maciço compactado B.T.E. - Material D2 - Maciço Compactado Desvio de Umidade 24,5 27,2 (,9 hot) (hot) (,7 hot) 3,9 Acumulada (%) Nº Eventos Média (%) D. Padrão (%) Acumulados Hilf.395,7,5 Hilf/Proctor 968,,8 Hilf - Acumulado Acumulada Hilf/Proctor - Acumulado Acumulada Limites de Desvio Especificado (%) -7, -6, -5, -4, -3, -2, -,,, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Desvio de Umidade ( % ) Umidade do Aterro - Umidade Ótima FIGURA 5: Freqüência relativa - desvio de umidade Hilf e Hilf/Proctor do maciço compactado XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 8

9 B.T.E. - Material D2 - Encontro com MTE Grau de Compactação Acumulada (%) Nº Eventos Média (%) D. Padrão (%) Acumulados Hilf 46 98,9 2, Hilf/Proctor 43 98,8 2,2 Hilf - Acumulado Acumulada Hilf/Proctor - Acumulado Acumulada Limite Mínimo GC 95 % (%) Grau de Compactação ( % ) FIGURA 6: Freqüência relativa - grau de compactação Hilf e Hilf/Proctor do encontro com MTE (Muro de Transição Esquerdo), B.T.E. - Material D2 - Encontro com MTE Desvio de Umidade 27,3 32,8 (, hot) (,2 hot) Acumulada (%) Nº Eventos Média (%) D. Padrão (%) Acumulados Hilf 46,5, Hilf/Proctor 43,5,4 Hilf - Acumulado Acumulada Hilf/Proctor - Acumulado Acumulada Limites de Desvio Especificado (%) -7, -6, -5, -4, -3, -2, -,,, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Desvio de Umidade ( % ) Umidade do Aterro - Umidade Ótima FIGURA 7: Freqüência relativa - desvio de umidade Hilf e Hilf/Proctor do encontro com MTE (Muro de Transição Esquerdo) A compactação das camadas de solo argiloso é considerada satisfatória, uma vez que, a média obtida dos 395 ensaios de liberação de Hilf com 99,5% de grau de compactação e, dos 968 ensaios de Hilf/Proctor com média de 99,3% e o desvio padrão menor que 3% atendeu valores especificados []. Lembrando ainda que, dos 395 ensaios de liberação executados, 25 ensaios tiveram que ser realizados XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 9

10 novamente para as camadas não liberadas, sendo 77 de camadas recompactadas e 48 para correção da umidade. Na análise dos resultados de desvio de umidade do maciço compactado Figura 5 e do encontro com MTE, Figura 7, esclarecemos que no inicio da construção dos aterros de solos, o desvio de umidade deveria situar-se entre,9 e,3 hot, exceto nos aterros próximos às estruturas de concreto (MTE), onde deveria situar-se entre, e,2 hot []. Em novembro de 2, através da nota técnica PTCT-NT-, o desvio do maciço passou a ser de,9 e,7 hot ou ao limite de +5,2% e no encontro com MTE até o limite de +6% [2]. Na mesma nota técnica citada acima diz: Ao termino de cada mês, será procedida uma retroanálise dos resultados dos ensaios, computando os eventuais valores de ensaios aprovados fora das referidas faixas de umidade, não sendo considerada como não conformidade a aprovação das camadas, nesta situação, deste que a porcentagem mensal de valores eventualmente fora da faixa especificada seja de no máximo 2%. [2]. Os valores limites das Figuras 5 e 7 devem ser analisados levando em conta que foi utilizada a média da umidade ótima de compactação para esses limites. Os dois gráficos apresentados nas Figuras 5 e 7, de desvio de umidade, estão com 5% e %, respectivamente, de resultados de ensaios fora dos limites, entretanto, abaixo dos 2% especificados [2]. B.T.E. - Material D2 Espessura de Camada Compactada Acumulada (%) Nº Eventos Média (cm) D. Padrão (cm) Acumulado.48 6,3 2, Epessura de Camada Acumulada (%) Espessura de Camada Compactada ( cm ) FIGURA 8: Freqüência relativa - espessura da camada compactada Apesar de aproximadamente 3% das camadas compactadas terem apresentado espessura acima dos 2cm, a média de 6,3cm é considerada satisfatória para a espessura lançada de 2cm. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens

11 6..2 Caracterização dos Solos Os ensaios de caracterização das amostras de solos foram executados conforme NBR-6457, NBR-6458, NBR-6459, NBR-78 e NBR-78. Os materiais foram obtidos de áreas de empréstimos localizadas na margem esquerda do rio Tocantins, como também de demolições de aterros. Foram utilizados solos coluvionares, laterizados, residuais, alteração de basalto e metassedimento. Os resultados dos ensaios realizados são apresentados conforme a seguir: - Curva granulométrica média de cada gênese de solo, mostrado na Figura 9; - Carta de plasticidade para cada gênese de solo, mostrado na Figura ; - Curvas de saturação para cada gênese de solo, mostrado na Figura. BARRAGEM DE TERRA E ENROCAMENTO Curva Granulométrica - Solo Basalto, c Metassedimento e Laterizado /8" /2" 3/4" " /2" 2" 3" 4" 6" 8" "2" 6" 2"24" 3" 5" 9 8 Porcentagem que passa (%) Solo de Basalto - Curva média de 75 ensaios. Solo de Metassedimento - Curva média de 4 ensaios. Solo Laterizado - Curva média de 37 ensaios ,,, Diâmetro dos grãos (mm) USCS ARGILA SILTE AREIA PEDREGULHO FINA MEDIA GROSSA FINO GROSSO PEDRA FIGURA 9: Curva granulométrica média de cada gênese de solo Os materiais (solos) obtidos de áreas de empréstimos localizadas na margem esquerda do rio, são classificados geologicamente como basalto, metassedimento e solo laterizado com coluvio. Geotécnicamente se apresentam como sendo uma argila silto arenosa com poucos pedregulhos. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens

12 6 5 BARRAGEM DE TERRA E ENROCAMENTO CARTA DE PLASTICIDADE - SOLO DE BASALTO, METASSEDIMENTO E LATERIZADO Solo de Basalto - 75 ensaios. Solo de Metassedimento - 4 ensaios. Solo Laterizado - 37 ensaios. Índice de Plasticidade - IP (%) Linha U CL - ML CL CH MH - OH Linha A ML - OL Limite de Liquidez - LL (%) FIGURA : Carta de plasticidade de cada gênese de solo Na carta de plasticidade, mostrada na Figura, pode ser visto que os materiais predominam na área MH e CH, sendo adequados para aplicação em maciços de barragens, conforme o sistema unificado de classificação de solos. Massa Específica Aparente Seca Máxima - (g/cm³) 2,,9,8,7,6,5,4 BARRAGEM DE TERRA E ENROCAMENTO CURVAS DE SATURAÇÃO - SOLO DE BASALTO, c METASSEDIMENTO E LATERIZADO S % S 9% S 8% S 7% Solo de Basalto ensaios. Solo de Metassedimento ensaios. Solo Laterizado - 72 ensaios. 3 Média Densidade dos Grãos (g/cm ) 2,923, Umidade Ótima - (%) FIGURA : Curvas de saturação de cada gênese de solo As curvas de saturação apresentadas são aproximadas, pois para sua construção foi considerado um valor médio de massa específica dos grãos, igual a 2,923 g/cm 3, para todas as gêneses de solos. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 2

13 6.2 FILTROS E TRANSIÇÕES 6.2. Controle de Compacidade Relativa e Massa Específica Aparente Seca Os controles de qualidade dos materiais nos filtros e transições, através de ensaios in-situ e de Laboratório, seguiram as seguintes normas: NBR-782, NBR-25, NBR-24, PTCTM-ME-34 e PTCTM-ME-33. Na análise mensal dos resultados dos ensaios das areias, as compacidades relativas (CR) especificadas passam a ser consideradas como médias mensais entre 42% < CR < 65% para filtro vertical/inclinado e CR > 65% para filtro horizontal [2]. As transições construídas com materiais T e T2, deverão ser compactadas de modo a alcançarem peso específico aparente seco in-situ >,7g/cm 3 []. Nos gráficos de freqüências relativas acumuladas e histograma de freqüências relativas, são mostradas as variações dos seguintes parâmetros: - Compacidade relativa do filtro vertical e transição, mostrado na Figura 2; - Compacidade relativa do filtro horizontal e transição, mostrado na Figura 3; - Massa específica aparente seca in-situ do pedrisco (T2) e brita (T), mostrado na Figura 4. B.T.E. - Material F2 - Filtro Vertical /Inclinado e Transição Compacidade Relativa do Aterro Acumulada (%) Acumulado Nº Eventos Média (%) D. Padrão (%) 58 56,7 2,2 ACUMULADO Acumulada Limites CR > 42% e < 65% (%) Compacidade Relativa do Aterro (%) FIGURA 2: Freqüência relativa - compacidade relativa do filtro vertical, inclinado e transição - areia natural XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 3

14 B.T.E. - Material F2 - Filtro Horizontal e Transição Compacidade Relativa do Aterro Acumulada (%) Acumulado Nº Eventos Média (%) D. Padrão (%) 29 72,5,9 65 ACUMULADO Acumulada Limites CR > 65% (%) Compacidade Relativa do Aterro (%) FIGURA 3: Freqüência relativa - compacidade relativa do filtro horizontal e transição - areia natural Na Figura 2 pode ser observado que aproximadamente 38% dos valores não atendem os limites de 42% < CR < 65%, para os filtros verticais e inclinados e na Figura 3, 5% não atendem o limite de CR > 65%, para os filtros horizontais. Vale ressaltar que estes limites tinham caráter orientativo, servindo como balizadores do processo executivo e registro da qualidade dos aterros, não se impondo como critério de rejeição de camadas executadas [2]. B.T.E. - Material T e T2 - Transição Massa Específica Aparente Seca do Aterro,7 Acumulada (%) Acumulados Nº Eventos Média (g/cm³) D. Padrão (g/cm³) T 37,864,84 T2 5,936,89 T Acumulada T2 Acumulada Limite Mínimo,7 (g/cm³) (%),5,55,6,65,7,75,8,85,9,95 2, 2,5 2, 2,5 2,2 2,25 2,3 Massa Específica Aparente Seca do Aterro ( g/cm³ ) FIGURA 4: Freqüência relativa - massa especifica aparente seca do aterro da Transição - brita e pedrisco XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 4

15 Para os materiais de transição, pedrisco (T2) e brita (T), os resultados ilustrados na Figura 4, mostram que % das determinações de massa específica aparente seca estão acima de,7g/cm 3, limite mínimo especificado [] Características dos Materiais e Permeabilidade A análise granulométrica dos materiais foi executada conforme NBR-78 e PTCTM- ME-2. A determinação do coeficiente de permeabilidade, carga constante, foi executada conforme método PTCTM-ME-4. A areia natural (F2) deveria ser constituída de partículas limpas, duráveis, de qualidade uniforme, possuir no máximo 5% de finos (Ø <,75mm) em peso, se enquadrar em determinada faixa granulométrica e apresentar coeficiente de permeabilidade de -2 cm/s, nas condições de compactação de campo []. Os materiais de transição, pedrisco (T2) e brita (T), deveriam apresentar coeficientes mínimos de permeabilidade de - cm/s, para o pedrisco (T2) e 5 x - cm/s para a brita (T), nas condições de compactação de campo []. As curvas granulométricas dos materiais utilizados na construção dos filtros e transições, como também os resultados de valores médios de coeficientes de permeabilidade, são apresentados nas Figuras 5, 6 e 7, para areia natural (F2), pedrisco (T2) e brita (T), respectivamente. Barragem de Terra e Enrocamento - B.T.E Curva Granulométrica - Controle de Construção - Material F2 Filtros Vertical, Inclinado, Horizontal e Transições /8" /2" 3/4" " /2" 2" 3" 4" 6" 8" "2" 6" 2"24" 3" 5" Porcentagem que passa (%) _ n x Desvio Padrão Permeabilidade 53 2,68 x -²,28 x -² cm/s cm/s Média de 78 ensaios realizados Média ± 2 Desvio Padrão 2 Faixa Específicada para F2 PTC-BTE-CAP--RO ,,, Diâmetro dos grãos (mm) FIGURA 5: Curva granulométrica média da areia natural aplicada nos filtros e transições A característica granulométrica da areia com a curva média dentro da faixa e coeficiente de permeabilidade médio de K2ºC 2,68 x -2 cm/s, atendem ao especificado. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 5

16 Barragem de Terra e Enrocamento - B.T.E Curva Granulométrica - Controle de Construção - Material T2 Transição /8" /2" 3/4" " /2" 2" 3" 4" 6" 8" "2" 6" 2"24" 3" 5" 9 8 Permeabilidade n 4 _ x,3 x -¹ cm/s Desvio Padrão 6,9 x -² cm/s Média de 46 ensaios realizados Média ± 2 Desvio Padrão Porcentagem que passa (%) Faixa Específicada para T2 PTC-BTE-CAP--RO ,,, Diâmetro dos grãos (mm) FIGURA 6: Curva granulométrica média do pedrisco aplicado nas transições Barragem de Terra e Enrocamento - B.T.E Curva Granulométrica - Controle de Construção - Material T Transição /8" /2" 3/4" " /2" 2" 3" 4" 6" 8" "2" 6" 2"24" 3" 5" 9 8 Permeabilidade n _ 2 x Desvio Padrão 4,26,52 cm/s cm/s Porcentagem que passa (%) Média de 34 ensaios realizados Média ± 2 Desvio Padrão Faixa Específicada para T PTC-BTE-CAP--RO ,,, Diâmetro dos grãos (mm) FIGURA 7: Curva granulométrica média da brita aplicada nas transições As médias das curvas granulométricas, tanto do pedrisco quanto da brita e os valores de coeficientes médios de permeabilidade de K2ºC,3 x - cm/s para o pedrisco e K2ºC 4,26cm/s para a brita, atendem o especificado. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 6

17 6.3 MACIÇOS DE ENROCAMENTO 6.3. Controle da Massa Específica Aparente Seca A massa específica aparente seca do enrocamento compactado na seção mista (terra e enrocamento), foi determinada conforme a norma PTCTM-ME-33, utilizando gabarito de madeira quadrado, com dois metros de lado, de forma a delimitar a área de material a ser removido até profundidade aproximada de metro. O volume do furo foi impermeabilizado com folha plástica com espessura de,2mm e medido com água. As densidades especificadas para os maciços de enrocamento foram: mínimo >,9 t/m 3 e média mensal > 2,t/m 3 []. A massa específica aparente seca in-situ está apresentada em gráfico de freqüências relativas acumuladas e de histograma de freqüências relativas, na Figura 8. Os valores limites são iguais para os dois tipos de enrocamento. B.T.E. - Material A3, ER e GR Massa Específica Aparente Seca Acumulada (%) Nº Eventos Média (t/m³) D. Padrão (t/m³) Acumulados A3 25 2,96,96 Média Mínima Específicada 2, t/m³ ER/GR 2,264,63 A3 - Acumulado Acumulada ER/GR - Acumulado Acumulada Limite Mínimo Especificado,9 t/m³ (%),8,85,9,95 2, 2,5 2, 2,5 2,2 2,25 2,3 2,35 2,4 2,45 2,5 2,55 2,6 Massa Específica Aparente Seca do Aterro ( t/m³ ) FIGURA 8: Freqüência relativa - massa especifica aparente seca do - material A3 e ER/GR Todos os resultados dos ensaios de massa especifica aparente seca (t/m 3 ), realizados nas camadas de enrocamento compactado, tanto para o enrocamento tipo A3, quanto para o enrocamento fino (ER e GR), apresentam resultados acima do mínimo de,9 t/m 3 e médias acima de 2, t/m Curvas Granulométricas A determinação da granulometria do enrocamento foi executada conforme norma PTCTM-ME-27. Todo o material retirado do furo in-situ, durante realização do XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 7

18 ensaio de massa específica aparente seca, foi utilizado para realização dos ensaios de glanulometria, em média um peso de 5,5 toneladas. Os enrocamentos compactados A3 seriam constituídos de fragmentos de rocha bem graduados, com diâmetro máximo de 7% da espessura da camada e no máximo 4% em peso passando na peneira de 4,8mm []. Os enrocamentos finos ER e GR seriam compostos de blocos com diâmetro máximo de,25m []. Nas figuras 9 e 2, estão respectivamente, as curvas granulométricas médias do enrocamento tipo A3 e enrocamento ER/GR fino. Barragem de Terra e Enrocamento - B.T.E Curva Granulométrica - Controle de Construção - Material A3 9 Média de 29 ensaios realizados Média ± 2 Desvio Padrão /8" /2" 3/4" " /2" 2" 3" 4" 6" 8" "2" 6" 2"24" 3" 5" Porcentagem que passa (%) Espessura Compactada _ n x 2,76 m 2 Faixa de Ocorrência de A3 (ª Etapa ) TUC RE Março/ ,,, Diâmetro dos grãos (mm) FIGURA 9: Curva granulométrica de enrocamento - Material A3 XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 8

19 Barragem de Terra e Enrocamento - B.T.E Curva Granulométrica - Controle de Construção - Material ER/GR Enrocamento Fino 9 Média referente a ensaios realizados Média ± 2 Desvio Padrão /8" /2" 3/4" " /2" 2" 3" 4" 6" 8" "2" 6" 2"24" 3" 5" Porcentagem que passa (%) Espessura Compactada _ n x 9,42 m 2 Faixa Específicada para ER/GR PTC-BTE-CAP--RO ,,, Diâmetro dos grãos (mm) FIGURA 2: Curva granulométrica de enrocamento - material ER/GR As curvas granulométricas apresentaram média dentro das respectivas faixas especificadas []. O diâmetro máximo do enrocamento A3 foi de,5m não ultrapassando 7% da espessura média das camadas compactadas, de,76m, conforme especificado []. O diâmetro máximo do enrocamento fino ER e GR foi de,2m, também não ultrapassando o diâmetro máximo de,25m especificado []. 7. CONCLUSÃO A análise dos resultados de ensaios realizados permite concluir que as estruturas das obras de terra e enrocamento, notadamente a BTE - Barragem de Terra e Enrocamento, da Etapa de Expansão da UHE Tucuruí, foram executadas seguindo as diretrizes especificadas, com materiais de boa qualidade e devem apresentar um comportamento seguro, atendendo as finalidades para as quais foram concebidas, por toda vida útil do empreendimento. 8. AGRADECIMENTOS À Eletronorte - ETC - Gerência das Obras da Expansão da UHE Tucuruí, pelo incentivo e apoio dado à elaboração deste trabalho. À Equipe do Laboratório de Materiais de Construção da Eletronorte - ETCCM, pela realização dos ensaios apresentados neste trabalho e ao técnico Adelmar M. Pinto pela elaboração gráfica do mesmo. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 9

20 Ao Engenheiro Oscar Machado Bandeira pela versão para o inglês do resumo do trabalho 9. PALAVRAS-CHAVE Laboratório de Solos, Barragem de Terra, Enrocamento, Controle de Qualidade, Resultados de Ensaios.. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [] Engevix-Themag (998) Especificações Técnicas - DT-TUC-5-3/98 Anexo VI - ET-6 - Barragem de Terra e Enrocamento, UHE Tucuruí - Projeto Executivo. [2] Diretrizes para liberação das camadas de aterro e a análise dos ensaios de controle da Qualidade dos maciços compactados da Barragem de terra e enrocamento (999 a 2) BTE - Nota Técnica - PTCM-NT-. XXVII Seminário Nacional de Grandes Barragens 2

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