Proposta de metodologia para dimensionamento da espessura de núcleos argilosos em barragens baseada em ensaios Pinhole

AUTOR(ES)

Isabella do Carmo Matheus

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Nesta pesquisa é apresentada uma metodologia de dimensionamento de núcleos argilosos em barragens de enrocamento, baseada na realização de ensaios pinhole. É proposto estudar até quanto é possível reduzir o volume de solo argiloso compactado, por meio da utilização de núcleos mais esbeltos, adotando-se um critério de gradiente hidráulico de carreamento deste material. Neste estudo está também incluída a verificação do comportamento do núcleo esbelto quanto à predisposição ao fenômeno de transferência de tensões. Para tanto foi necessário, inicialmente, estudar a aplicabilidade do ensaio pinhole na identificação da ocorrência de erosão interna em solos compactados e na quantificação do gradiente máximo suportado pelo solo antes que um fenômeno erosivo tenha início. Uma campanha de ensaios pinhole foi realizada para três diferentes materiais, provenientes das barragens de Corumbá I e Peixe-Angical, e em diversas condições de compactação, para as quais foi avaliada a influência do grau de compactação e da umidade nos valores do gradiente hidráulico crítico obtidos. A partir desta campanha foi possível estabelecer uma metodologia de análise do ensaio pinhole, objetivando a identificação do gradiente hidráulico crítico ao carreamento de partículas. Foi constatada a importância do registro de observações a respeito de alterações no comportamento do corpo de prova ao longo da execução do ensaio, associado à avaliação visual das curvas de carregamento e descarregamento. Identificada a ocorrência da erosão, o valor do gradiente crítico pode ser obtido a partir de uma avaliação numérica das curvas do ensaio. Com esse valor, a metodologia de dimensionamento da espessura do núcleo pode ser aplicada, calculando-se inicialmente a espessura mínima que seja segura quanto ao fenômeno de erosão. A partir desta espessura, a análise tensão-deformação da barragem permite identificar a ocorrência de fenômenos de transferência de tensões. Nos casos em que o nível de arqueamento leva à ocorrência de fraturamento hidráulico, a espessura do núcleo ou a sua inclinação é alterada até que o potencial à ocorrência de fraturamento seja eliminado. Pode ser verificado que em núcleos inclinados à montante os níveis de transferência de tensões são menores do que em núcleos centrais. Foi verificada boa coerência entre os resultados da caracterização da erodibilidade e respectivo icr obtidos por meio de ensaios pinhole indicando a adequação do uso deste ensaio na obtenção do parâmetro de projeto demandado. A aplicação da metodologia de dimensionamento da base do núcleo proposta ao caso da Barragem de Corumbá I levou a verificação da possibilidade de redução das dimensões do núcleo, quando considerados os estudos de erodibilidade e transferência de tensões, realizados nesta pesquisa.

ASSUNTO(S)

arqueamento de tensões ensaio pinhole erosão interna pinhole test geociencias internal erosion núcleo argiloso clay core stress transfer

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