Obras de terra- barragens-estabilidade de taludes

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ANÁLISE DE ESTABILIDADE DE TALUDES EM BARRAGENS DE TERRA (SMALL DAMS) PARA IRRIGAÇÃO DO ARROZ



Objeto: Cálculo de Estabilidade de Talude em Barragem de Terra

Local: Bororé – Município de Maçambará - RS

Proprietária: Marli Terezinha Dal Lomo Luchese



1- A partir dos dados oriundos do relatório do CIENTEC de número 28031 anexo, e da seção do maciço na sua maior altura, foirealizada a modelagem da mesma a partir da planta enviada pelo projetista, utilizando-se o programa computacional Slide 2D da Rocscience (Canadá), com vista à análise de estabilidade de seus taludes (fig. 1).

Slide 2D é um programa de equilíbrio de estabilidade de taludes para avaliar o fator de segurança de superfícies circulares de ruptura. O programa analisa a estabilidade dessas superfíciesutilizando métodos de equilíbrio limite. Slide inclui também a análise da percolação em meios porosos (Groundwater analysis), através do método dos elementos finitos, embutido no programa.

Dos vários métodos existentes para o cálculo de estabilidade, optou-se pelo método de Bishop Simplificado, calculando-se inicialmente o fator de segurança para o talude de jusante na situação dereservatório cheio. Em todos os casos de instabilidade de taludes de barragens ocorridos na região, foram estes os taludes que deslizaram, sujeitos ainda à chuva intensa. Em alguns dos deslizamentos ocorridos, o nível da água no reservatório estava abaixo do seu máximo normal, mas sob muito chuva.

O método de Bishop simplificado (1955) é uma evolução daquele apresentado por Fellenius (1937) ebaseia-se na divisão da massa de solo em certo número de fatias verticais. A partir do valor das forças atuantes, a reação tangencial mobilizada é calculada e comparada com a resistência ao cisalhamento do solo, obtendo-se o fator de segurança do talude, via processo interativo.

A equação do método é:

FS = ∑ [[ c’.bi + (Wi – ui. bi . sec α) . tan Φ’ ] / mα ] / ∑ Wi. senαi,

Onde

mα =cos α + sin α . tan α / FS

E também:

FS: fator de segurança
i : cada fatia vertical
W: peso de cada fatia de solo da superfície circular de deslizamento
α : ângulo de inclinação da base da fatia com a horizontal
c: coesão do solo
b: largura da fatia
u: pressão neutra
Φ: ângulo de atrito do solo.




A equação é resolvida de forma interativa, já que o fator de segurança aparece emambos os membros. Mas a convergência é rápida, a partir de um primeiro valor estimado para o fator de segurança.

Outros cálculos de estabilidade foram realizados: para o talude de montante na condição de reservatório cheio, e deste mesmo talude, na condição de rebaixamento rápido. A título de comparação, foi calculado o fator de segurança do talude de jusante na condição de reservatóriocheio, mas sem filtro. E por último, foram simuladas várias outras situações, numa tentativa de melhor replicar a realidade observada a partir de obras existentes, num total de quatro outras simulações.



2- A barragem de terra homogênea (fig.1), quando construída , terá 8,0m de altura máxima, largura da crista com 4m, e inclinação de taludes de 3H:1 V e 2H:1V, montante e jusante,respectivamente, ficando o nível normal máximo d’água em 7,30 m (cota da soleira do vertedouro). Na base, como será removido o terreno natural em até 0,50m de profundidade, esta camada foi substituída pelo mesmo solo ensaiado pelo CIENTEC e incorporada na modelagem. O projeto prevê um filtro (dreno) horizontal, que pela remoção da camada vegetal, ficará 50cm acima do contato maciço-fundação; terá 8m decomprimento com 0,50m de espessura além de um pequena trincheira (cut-off) sob o eixo. Não foram fornecidos parâmetros geotécnicos da fundação; desse modo, a mesma foi considerada impermeável e rígida.

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Figura 1 – Seção modelada – Barragem de terra homogênea com filtro horizontal, trincheira e reservatório cheio.



3- Foram utilizados como dados de entrada ao programa Slide, os...
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