UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOTECNIA III

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOTECNIA III Aula 06 - Introdução Eng. Civil Augusto Romanini (FACET Sinop) Sinop - MT 2017/1

2 AULAS Aula 00 Apresentação / Introdução Parte I Fluxo no solo Aula 02 Redes de Fluxo confinado Aula 04 Erosão interna e Ruptura Hidráulica Parte II de Terra Aula 07 Elementos de Projeto Aula 09 Aspectos construtivos Parte III Taludes e Estruturas de contenção Aula 12 Estruturas de contenções Aula 14 Cortinas de Contenção Aula 01 Fluxo no solo Aula 03 Redes de Fluxo não confinado Aula 05 Aula 06 Aula 08 Instrumentação de barragens e análises Aula 10 Pequena Barragem de terra Pré Projeto Aula 11 Técnicas de estabilização de encostas Aula 13 Escoramento Provisório Aula 15 Cortinas Atirantadas 06/06/2017 Fluxo no solo 2

3 Introdução Fase de projeto Fatores que influenciam a utilização Tipos de barragens Princípios de projeto Condicionantes de projeto

4 Introdução Barragem Multidisciplinaridade Obras de Terra Mecânica dos solos Fundações Geologia Obras Hidráulicas Hidráulica Hidrologia Complementares Topografia Materiais de construção Gestão Ambiental Estruturas SIG Outras...

5 Introdução Barragem é definida como uma barreira artificial, construída em curso de água com o objetivo de criar um lago artificial, armazenando água para diversas finalidades, como: geração de energia, irrigação de áreas, abastecimento de água, regularização de vazão, pesca e lazer (FURNAS, 1993). Figura 1. Barragem de Três Marias:. Fonte:( Figura 1. Barragem de terra. Fonte:(

6 Introdução Para que servem as barragens? Segundo Gaioto (2003) uma barragem pode ser construída para atender uma finalidade especifica ou a finalidades múltiplas, a seguir relacionadas : Geração de energia elétrica Abastecimento de água Controle de enchentes Navegação Saneamento Irrigação Contenção de rejeitos Para isso devem ser bem projetadas.

7 Introdução Interesse/Objetivo Etapa I Planejamento Inicial - Inventário Análise das viabilidades Etapa II Viabilidade técnica Viabilidade econômica Anteprojeto Projeto Básico Etapa III Projeto Executivo Etapa IV

8 Introdução Etapa I Interesse/Objetivo Etapa I Planejamento Inicial - Inventário Função do Inventário estabelecer a melhor divisão de queda da bacia; Dificuldade de otimização cidades, estradas, jazidas, parques nacionais e indígenas, entre outras; Possíveis variações futuras; Cada local de aproveitamento é definido em um trecho de 1 a 5km; Fornece as características de aproveitamento relativas as suas finalidades múltiplas e as respectivas estimativas de custos.

9 Introdução Etapa II Análise das viabilidades Viabilidade técnica Viabilidade econômica Anteprojeto Análise técnico-econômica dos possíveis eixos, dentro do trecho definido na fase de Inventário; Definição da melhor alternativa do eixo para a barragem; Definição do arranjo geral. Para tal, faz-se necessário: - Ensaios de caracterização; - Verificação superficial de materiais disponíveis; - Verificação de fuga geológica; - Verificação de estabilidade de taludes naturais; - A possibilidade de assoreamento.

10 Introdução Etapa II Anteprojeto

11 Introdução Etapa II Anteprojeto

12 Introdução Etapa III Projeto Básico Definição final da obra; São elaborados: - Memoriais descritivos; - Especificações técnicas e o dimensionamento final das estruturas; - Plantas e cortes das estruturas e dos equipamentos permanentes; - Cronograma de execução da obra e orçamento prévio final. Estas atividades são realizadas com o objetivo de levar a obra à licitação; Obtenção dos dados para elaboração do projeto investigações de campo e laboratório;

13 Introdução Etapa III Projeto Básico

14 Introdução Etapa III Projeto Básico

15 Introdução Etapa IV Projeto Básico

16 Introdução Etapa III Projeto Básico

17 Introdução Etapa IV Projeto Executivo Realizado durante o decorrer da obra; Detalhamento do projeto básico; Realização ensaios de campo e de laboratório verificar os dados do projeto básico com os da obra. Contém o As Built são descritas as modificações realizadas no projeto básico As Built extrema importância em medidas corretivas.

18 Introdução Etapa IV Projeto Executivo Como começar?

19 Tipos de Barragem de concreto Quanto ao material Barragem de Aterro

20 Tipos de Quanto ao material Concreto Barragem de gravidade é constituída por uma parede de concreto que resiste pelo próprio peso à impulsão da água e transmite à fundação, daí o nome de gravidade. Possui estabilidade devido ao peso. G R A V I D A D E

21 Tipos de Quanto ao material Concreto Barragem em arco é construída em vales mais estreitos, podendo desta forma a altura ser maior que a largura. Este tipo de barragem resiste a cargas uniformemente distribuídas sobre seu dorso. Para a sua construção as margens altas devem ser constituídas por rocha resistente, construídas com concreto ou concreto armado. Como a espessura da casca entra em contato com o maciço rochoso, as fundações devem distribuir melhor o peso da estrutura, (MASSAD, 2010). A R C O

22 Tipos de Quanto ao material Concreto C O N T R A F O R T E G R A V I D A D E A L I V I A D A

23 Tipos de Quanto ao material Terra T E R R A

24 Tipos de Quanto ao material Terra H O M O G Ê N E A

25 Tipos de Quanto ao material Terra Z O N E A D A

26 Tipos de Quanto ao material Terra A T E R R O H I D R Á U L I C O

27 Tipos de Quanto ao material Enrocamento E N R O C A M E N T O

28 Tipos de O que é enrocamento? Quanto ao material Enrocamento O conjunto de blocos de pedra ou de outro material (p.ex., concreto), lançados uns sobre os outros dentro da água para servir como lastro para fundação de obra hidráulica ou, quando aflorado à superfície ou muito extenso, como quebra-mar ou proteção contra a erosão das ondas Em inglês o termo utilizado é rockfill, que pode ser vulgarmente traduzido como encher de rochas e em francês enrochement, que é traduzido como fundação sobre rochas.

29 Tipos de Quanto ao material Enrocamento N Ú C L E O A R G I L O S O

30 Tipos de Quanto ao material Enrocamento N Ú C L E O A L F Á S T I C O

31 Tipos de Quanto ao material Enrocamento N Ú C L E O A L F Á S T I C O

32 Tipos de Quanto ao material Enrocamento F A C E D E C O N C R E T O

33 Tipos de Quanto ao material Enrocamento F A C E D E C O N C R E T O

34 Tipos de Quanto ao material Enrocamento F A C E D E C O N C R E T O

35 Princípios de projeto FATORES QUE INFLUENCIAM A UTILIZAÇÃO Materiais de construção disponíveis Geológico-geotécnicas Custos Prazo Segurança Meio ambiente Experiência

36 Princípios de projeto Princípio de controle de fluxo Vedar ao máximo a barragem e sua fundação a montante do eixo, introduzindo todos os sistemas de vedação necessários; e por outro lado, todo esforço deve ser concentrado em facilitar ao máximo a saída de água à jusante do eixo, introduzindo todos os sistemas de drenagem na barragem e na fundação que sejam necessários.

37 Princípios de projeto Princípio de estabilidade As zonas externas ou espaldares da barragem devem ter características de resistência que garantam a estabilidade dos taludes; e devem ser compatibilizadas com os materiais de fundação para garantir a estabilidade do conjunto barragemfundação para as varias condições de carregamento

38 Princípios de projeto Princípio da compatibilidade das deformações A compressibilidade das matérias das varias zonas da barragem e sua fundação deve ser compatibilizada ou transacionada por zonas adicionais de transição, a fim de reduzir os recalques diferencias e totais que venham prejudicar o desempenho dos sistemas de drenagem e de vedação, seja pela ocorrência de trincas (causadas pelos recalques diferenciais), que se tornem feições de fluxo concentrado, seja pela inversão dos gradientes de fluxo nos sistemas de drenagem, devido a recalques excessivos

39 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Materiais de construção Clima da região Hidrologia do local Custo da mão de obra Segurança das obras Condições econômicas Tipos de equipamentos Legislação do local, leis sociais

40 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Exemplo de condicionante: Concreto Enrocamento Terra

41 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Exemplo de condicionante: Região Norte Grandes Áreas; Baixa Densidade Populacional; Região Sedimentar Plana; Clima Tropical, Alta Pluviosidade Usina de Balbina 250 MW - AM Usina de Samuel 215 MW - RO

42 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Exemplo de condicionante: Região Nordeste Vales Abertos; Rios Temporários- Regime Variável; Rochas Graníticas e Sedimentares; Clima Tropical, Semi-Árido Barragem de Orós CE m³ Açude de Trussu CE m³

43 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Exemplo de condicionante: Região Nordeste Vales Abertos; Rios Temporários- Regime Variável; Rochas Graníticas e Sedimentares; Clima Tropical, Semi-Árido Barragem de Orós CE m³

44 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Exemplo de condicionante: Região Sul Vales Medianos/Fechados; Solos Argilosos; Rochas Basálticas; Clima Sub-Tropical UHE Foz do Chapecó Salto Segredo PR 1260 MW

45 Princípios de projeto CONDICIONANTES DE PROJETO Exemplo de condicionante: Região Sudeste Vales Medianos/Fechados; Solos Residuais Profundos; Rochas Graníticas e Gnaisses; Clima Sub-Tropical Usina de Furnas RJ 1216 MW Usina de Funil RJ 216 MW

46 Princípios de projeto Região Centro Oeste CONDICIONANTES DE PROJETO Vales Abertos/Medianos; Solos Argilosos; Exemplo de condicionante: Rochas Cristalinas e Sedimentares; Clima Tropical Chuvoso. Usina de Manso - MT 216 MW Usina de Itumbiara GO 2082 MW

47 REFERÊNCIAS HACHICH, W. ET AL (ED.). FUNDAÇÕES, TEORIA E PRÁTICA. SÃO PAULO: PINI, 751P, MASSAD, F. Escavações a céu aberto em solos tropicais. São Paulo, SP. Oficina de textos, 96p,2005. MASSAD, F. Obras de terra Curso básico de geotecnia. São Paulo, SP. Oficina de textos, 215p,2010 GERSCOVICH, D.M.S. Fluxo em solos saturados. Rio de Janeiro, RJ. Departamento de Estrutura e fundações.faculdade de Engenharia. Notas de Aula.169p, GAIOTO. N. Introdução ao projeto de barragens de terra e de enrocamento. São Carlos, SP. EESC-USP. 126p /06/2017 Fluxo no Solo 47

48 Obrigado pela atenção. Perguntas?