Geologiade Barragens Walter Duarte Costa

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1 Geologiade Barragens Walter Duarte Costa

2 Sumário 1 Conceitos introdutórios Critérios de projeto Objetivos e sua importância no projeto Barragens de regularização Barragens de contenção Incidência dos objetivos no planejamento da obra Tipos de barragens Barragens convencionais Barragens não convencionais Conceitos, nomenclatura e terminologia Arranjo de uma obra de barragem Fases e métodos de investigação geológico-geotécnica em barragens Etapas na vida de uma barragem Fases de um projeto Inventário ou plano diretor Viabilidade Projeto básico Projeto executivo Investigações geológico geotécnicas em barragens Fase de inventário ou plano diretor Fase de viabilidade Fase de projeto básico Fase de projeto executivo Observação do comportamento da obra Aspectos geológicos ligados às bacias hidrográfica e hidráulica Erosão e assoreamento Erosão Assoreamento Riscos de erosão e assoreamento Medidas preventivas contra a erosão e o assoreamento Instabilidade de encostas Agentes predisponentes Agentes efetivos Fugas naturais Sismicidade induzida Causas dos sismos induzidos Estudos preventivos Contribuições indesejáveis...56

3 4 Problemas geotecnológicos da fundações de uma barragem Identificação geológico-geotécnica das fundações Caracterização Classificação Compartimentação Modelagem Caracterização geomecânica e hidrogeotécnica das fundações da barragem Deformabilidade ou compressibilidade Estabilidade Estanqueidade Classificação geomecânica das fundações de uma barragem Geotecnia das obras complementares Canais de adução e restituição Caracterização geológico geotécnica Condições de estabilidade Modelo geomecânico de escavação Vertedouro Erosão a jusante Obras subterrâneas Tipos de obras subterrâneas Influências da geologia nas obras subterrâneas Influência do estado de tensões Influência da geometria do túnel Classificação geomecânica Áreas de acampamento e de canteiro de obras Acessos Ensecadeiras Configuração em planta Construção da ensecadeira Aspectos geotécnicos Investigações para obras de barragens Tipos de prospecção Prospecção indireta Eletrorresistividade Sísmica Georradar (GPR) Prospecção semidireta Sondagem a varejão (SV) Sondagem a trado (ST) Sondagem a percussão (SP) Sondagens rotativas (SR)

4 6.3.5 Sondagens mistas (SM) Sondagem com rotopercussão Prospecção direta Poços Trincheira Túneis Ensaios e testes Ensaios in situ Ensaios in situ em materiais inconsolidados Ensaios in situ em materiais consolidados Ensaios de laboratório Ensaios de laboratório em materiais inconsolidados Ensaios de laboratório em materiais consolidados Tratamento de maciços naturais Métodos de tratamento Substituição dos materiais da fundação Injeções Drenagem subterrânea Congelamento Aplicabilidade de cada método Melhoramento da resistência Redução da percolação Critérios para definir a necessidade de tratamento Materiais naturais de construção Tipos de materiais e fontes de obtenção Materiais pétreos Utilização do material pétreo Pesquisa, explotação e beneficiamento do material pétreo Caracterização do material pétreo Apresentação dos resultados Material arenoso Utilização do material arenoso Pesquisa, explotação e beneficiamento do material arenoso Caracterização do material arenoso Apresentação dos resultados Material terroso Tipos de materiais terrosos e suas aplicações Pesquisa e explotação dos materiais terrosos Caracterização técnica dos materiais terrosos Apresentação dos resultados

5 10 Monitoramento Inspeção visual Topografia Instrumentação Medição do nível d água Medição da pressão neutra Medição da tensão total Medição de deslocamento Medição da vazão Medição de aceleração sismológica Frequência das medições Meio ambiente Critérios de estudo Fase de projeto Abertura de acessos Execução de sondagens Abertura de túneis Expectativas sociais Fase de instalação do canteiro, acampamento e acessos Impactos gerados pelo canteiro de obras Impactos gerados pelo acampamento Impactos causados pela abertura de acessos Fase de construção e preparação do reservatório Impactos gerados pela construção Impactos gerados pela explotação de materiais naturais de construção Impactos gerados na preparação do reservatório Fase de enchimento do reservatório Inundação das áreas marginais Redução de água a jusante Modificação da qualidade das águas Fase de desmobilização do canteiro e do acampamento Desmobilização do canteiro de obras Desmobilização do acampamento Fase de operação Variação do nível do reservatório Manutenção da infraestrutura remanescente Estudos ambientais Documentação Licença Prévia (LP) Licença de Instalação (LI) Licença de Operação (LO)

6 12 Critérios para escolha dos tipos de obras Topografia Corpo da barragem Vertedouro Desvio do rio Obras auxiliares Geologia das fundações Corpo da barragem Obras auxiliares Materiais naturais de construção Localização Quantidade Características técnicas do material Meio ambiente Materiais naturais de construção Áreas inundadas Fase de definição do tipo de barragem Apêndice 1 Glossário de termos técnicos Apêndice 2 Principais normas técnicas da ABNT aplicadas a solos e agregados Apêndice 3 Conversão de unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI) para as principais unidades (Frazão, 2002; Inmetro, 1989) Apêndice 4 Barragens que tiveram a participação do autor Bibliografia recomendada Referências bibliográficas...351