Curso Barragens

7/25/2019 Curso Barragens

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CCOOMMIITTBBRRAASSIILLEEIIRROODDEEBBAARRRRAAGGEENNSSNNcclleeooRReeggiioonnaallddooRRiiooddeeJJaanneeiirroo

Rio, 06/05/2010_v.11

Curso Sobre:

BBBAAARRRRRRAAAGGGEEENNNSSSDDDEEETTTEEERRRRRRAAA,,,TTTEEERRRRRRAAA---EEENNNRRROOOCCCAAAMMMEEENNNTTTOOOEEEEEENNNRRROOOCCCAAAMMMEEENNNTTTOOOCCCOOOMMMFFFAAACCCEEEDDDEEECCCOOONNNCCCRRREEETTTOOO

Local: IME; Rio de Janeiro RJData: Maio Julho/2010

Professores / Doutores:

Paulo Teixeira da Cruz (1)Esther Marques (2)

Jos Renato de Oliveira (2)

(1)Teoria e Prtica(2)Nivelamento e Laboratrio


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Curso Sobre:

BBBAAARRRRRRAAAGGGEEENNNSSSDDDEEETTTEEERRRRRRAAA,,,TTTEEERRRRRRAAA---EEENNNRRROOOCCCAAAMMMEEENNNTTTOOOEEEEEENNNRRROOOCCCAAAMMMEEENNNTTTOOOCCCOOOMMMFFFAAACCCEEEDDDEEECCCOOONNNCCCRRREEETTTOOO

CCCOOONNNTTTEEEDDDOOO

- APRESENTAO

- PROGRAMAO

- BIBLIOGRAFIA

- MDULO 0 NIVELAMENTO / EXERCCIOS

- MDULO 1 TEORIA / EXERCCIOS

- MDULO 2 LABORATRIO

- MDULO 3 PRTICA / EXERCCIOS

Foto da Capa: Barragem da UHE Serra da Mesa, Rio Tocantins, GO.


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AAAP

PPRRRE

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TTAAA

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OO

Este Curso, sobre barragens de terra, terra - enrocamento e enrocamento com face de concreto, promovido peloCBDB, em conjunto com o IME,alm de atualizao tcnica, visa ajudar engenheiros civis e gelogos de engenhariaa lidar com uma nova fase da engenharia brasileira de barragens.

As barragens brasileiras durante muitos anos pertenciam a empresas estatais que contratavam o projeto e aconstruo, mas a fiscalizao era exercida pela prpria Estatal com amplos recursos de pessoal e de laboratrios.Tais projetos contavam ainda com a presena de Consultores nacionais e internacionais contratados pela Estatalpara acompanhar o projeto e a construo das barragens.

Tais obras se tornavam as melhores escolas de engenharia de barragens. Engenheiros e gelogos principiantes

encontravam nesses canteiros de obras a prtica que completava a sua formao acadmica. Muitas teses deMestrado e de Doutorado se originavam de problemas vividos e aprendidos no campo. Esta poca dourada daengenharia brasileira de barragens se encerrou com o fim das obras de grandes barragens pela dcada de oitenta,incio de 90.

Por um perodo de 10 ou 15 anos foram poucas as construes de barragens no Brasil, at que um novo formato foidelineado, com a introduo de investidores, do apoio do BNDES, e das pequenas e mdias empresas de projeto ede construo. UHEs e PCHs se tornariam um negcio rentvel, desde que sujeitos a duas condicionantes: o menorcusto e o menor prazo de construo.

Nesta nova fase, os canteiros de obra se tornaram pouco mais que acampamentos temporrios de apoio ao projeto,construo e fiscalizao. Estas trs etapas da obra em geral so exercidas por uma nica entidade o Consrcio.

Este Curso, cujos exerccios so o objeto principal desta Apostila, se desenvolver em 4 Fases, - Mdulos -, comoresumido a seguir:

No Mdulo 0 os participantes podero tirar dvidas sobre conceitos bsicos de Mecnica de Solos e Geotecnia esobre os exerccios pr-estabelecidos;

No Mdulo 1 sero revisadas as propriedades geotcnicas de solos e enrocamentos a serem utilizados no projeto ena construo das barragens. nfase especial ser dada ao problema do fluxo pela barragem e pelafundao/ombreiras. Sero ainda discutidos os conceitos e princpios gerais de projeto e os sistemas de vedao ede drenagem;

No Mdulo 2 sero executados em laboratrio os ensaios bsicos de classificao e identificao dos solos, bemcomo, os ensaios de compactao e de controle como o Hilf, densidades mxima e mnima, pin hole e

permeabilidade. Os participantes podero tambm ter acesso a ensaios de adensamento e de compresso triaxial;

No Mdulo 3 sero propostos para discusso e soluo, problemas observados em obras recentes, bem como,anlise de rupturas e de incidentes e acidentes. Procurar-se- em cada caso distinguir o que essencial do que secundrio para a soluo do problema.

Entende-se que os alunos devero reservar algum tempo para a soluo dos problemas propostos, cujas soluessero iniciadas em classe, mas que podero exigir mais tempo para a sua elaborao final. Os exerccios aquiapresentados podero ser adaptados e/ou complementados, dependendo da dinmica observada nodesenvolvimento do Curso.

Um certificado, chancelado pelo CBDBe pelo IME, ser fornecido aos participantes que comparecerem s aulas eentregarem resolvidos todos os problemas propostos.


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PPPRRRO

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GGR

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MMA

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OO

O Curso ser desenvolvido em Mdulos integrados, com carga horria de 65 horas,com a seguinte programao bsica:

Mdulo 0 Nivelamento 27 de Maio de 2010

De 09:00h 12:00h e 14:00h 19:00h

Mdulo 1 Teoria 08 a 11 de Junho de 2010

08/06/10; de 14:00h 20:00h (s 14:00h Apresentao e Abertura Solene).09/06/10; de 13:30h 20:00h10/06/10; de 13:30h 20:00h11/06/10; de 08:00h 13:00h

Mdulo 2 Laboratrio 22 a 24 de Junho de 2010

22/06/10; de 13:30h 18:30h23/06/10; de 13:30h 18:00h24/06/10; de 08:00h 13:00h

Mdulo 3 Prtica 13 a 16 de Julho de 2010

13/07/10; de 14:00h 20:00h14/07/10; de 13:30h 20:00h15/07/10; de 13:30h 20:00h

16/07/10; de 08:00h 13:00h (s 12:30h Avaliao e Encerramento Solene).

Intervalos para caf esto previstos nos perodos programados.

Na noite de 14/07/10 haver um Jantar de Confraternizao.


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BBBI

IIBBBL

LLIIIOOOG

GGR

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AAF

FFIIIAAABIBLIOGRAFIA BSICA:

composta pelos livros-texto (fornecidos aos alunos do Curso); ser seguida primordialmentedurante as aulas.

- Cruz, Paulo T. (1996) 100 Barragens Brasileiras Casos Histricos Materiais deConstruo Projeto. Oficina de Textos, So Paulo.

- Souza Pinto, Carlos (2000) Curso Bsico de Mecnica de Solos. Oficina de Textos, So

Paulo.BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:

recomendada para aqueles que desejarem aprofundamento em assuntos correlatos aos deengenharia geotcnica de barragens, tais como: geologia de engenharia, ensaios de campo elaboratrio, instrumentao geotcnica e outros.

- Caputo, H. P. (1988) Mecnica dos Solos e suas aplicaes. Livros Tcnicos e CientficosEditora. Volumes 1, 2 e 3.

- Cedergreen, H. R. (1989) Seepage, drainage and flow nets. Terceira edio. John Wiley &Sons.

- Cruz, P. , Materon, B, Freitas, M. (2009) Barragens de Enrocamento com Face de Concreto.Oficina de Textos, So Paulo.

- Dunnicliff, J. (2008) Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field performace Wiley &Sons.

- Earth Manual Bureau of Reclamation.

- Geologia de Engenharia (2002) ABGE, Editores Oliveira, A. M. S. e Brito, S. N. A.- Head, K. H. (1982) Manual of soil laboratory testing, vol 1. Editora John Wiley and Sons.

- Lambe, T. W. e Whitman, R. V. (1979) Soil Mechanics, SI version. John Wiley & Sons.

- Normas Brasileiras - ABNT - de ensaios em solos.

- Sherard, J.L., Woodward, R.J. Giziennski, S.F., Clevenger, W.A. (1967) Earth-Rock Dams.Engineering Problems of Design and Construction, Terceira Edio. John Wiley & Sons.

- Schnaid, F. (2000) Ensaios de Campo e Suas Aplicaes Engenharia de Funcadaes.Oficina de Textos, So Paulo.

- Silveira, J.F.A. (2006) Instrumentao e Segurana de Barragens de Terra e Enrocamento.Oficina de Textos, So Paulo.


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MMMDDDUUULLLOOO000

NNNIIIVVVEEELLLAAAMMMEEENNNTTTOOO///EEEXXXEEERRRCCCCCCIIIOOOSSS


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O objetivo do Mdulo 0 o de propiciar ao aluno uma reviso geral da disciplina de Mecnica dosSolos. A bibliografia principal o livro: Souza Pinto, Carlos (2000) Curso Bsico de Mecnicade Solos. Oficina de Textos, So Paulo.

Os tpicos principais da reviso so:

1) PROPRIEDADES E CLASSIFICAO DOS SOLOS:Origem e constituio dos solos, ndices fsicos, consistncia e plasticidade. Classificao dos

solos.

2) MOVIMENTO DA GUA NOS SOLOS:Definies. Lei de Darcy. Permeabilidades dos solos. Fora de percolao. Areia movedia.Filtros. Capilaridade. Suco dos solos.

3) TENSES NOS SOLOS:Presses devidas ao peso prprio do solo. Princpio das Tenses Efetivas.

4) COMPACTAO DOS SOLOS:Compactao no campo e ensaios de laboratrio. Estrutura dos solos compactados. Efeitos dacompactao no comportamento dos solos.

5) COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS:Adensamento dos solos.

6) RESISTNCIA AO CISALHAMENTO DOS SOLOS:Critrios de resistncia. Crculo de Mohr. Diagramas p-q, trajetria de tenses. Recursosexperimentais para determinar a resistncia ao cisalhamento do solo. Resistncia aocisalhamento das areias. Resistncia ao cisalhamento das argilas.

NOTA:

Os exerccios deste Mdulo 0, que constam a seguir, so abrangentes para a reviso proposta.

Entretanto para as avaliaes, devero ser obrigatoriamente resolvidos e entregues somente osseguintes:

1.5; 1.6; 2.2; 3.2; 3.3; 4.1; 4.2; 5.2; 6.1.


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1) PROPRIEDADES E CLASSIFICAO DOS SOLOS:

1.1) O que voc entende por ndice de plasticidade e ndice de consistncia? Cite uma maneirade como o ndice de consistncia pode ser utilizado na previso do comportamento do solo emcampo.

1.2) Um determinado laboratrio de geotecnia ao realizar ensaios em duas amostras de solochegou aos seguintes resultados: O solo 1 apresentou cerca de 20% de suas partculas comdimetro inferior a 0,002 mm. Sabese ainda que a maior parte da fraoargila do solo 1 era composta de caulinita. O solo 2 apresentou cerca de 15% de suas partculascom dimetro inferior a 0,002 mm. Sabese ainda que o argilomineral predominante na fraoargila deste solo era do mesmo grupo da montmorilonita. Baseandose apenas nestas

informaes, qual solo dever apresentar maior ndice de plasticidade? Explique porque.

1.3) Sua empresa foi contratada para a realizao de ensaios de caracterizao (identificao ttil visual, granulometria e limites de consistncia) de solos de uma determinada regio, que seroutilizados como jazidas para a construo de uma barragem homognea de terra. Para que estessejam realizados no menor tempo possvel, o consrcio de empresas que iro construir a obraresolveu que os ensaios de caracterizao sero realizados no prprio local de construo. Faauma lista dos principais equipamentos que devero ser enviados a campo para a realizao dosensaios.

1.4) Esboce curvas granulomtricas tpicas para um solo bem graduado e para uma areia siltosauniforme. Para cada curva desenhada, determine o seu coeficiente de uniformidade e o seudimetro efetivo (D10).

1.5) Para a construo de uma barragem de terra previsto um volume de 300.000m3de terra,com um ndice de vazios de 0,8. Dispemse de trs jazidas, as quais so designadas por A, B eC. O ndice de vazios do solo de cada uma delas, bem como a estimativa do custo do movimentode terra at o local da barragem, so indicados no quadro abaixo. Qual a jazida mais viveleconomicamente?

Jazida ndice de vazios Custo do movimento de terra/m3

A 0,9 R$ 1,20B 2,0 R$ 0,89C 1,6 R$ 0,96

1.6) Se 150.000m3 de solo so escavados de uma rea de emprstimo, no qual o ndice devazios de 1,50.

a)Perguntase qual ser o volume correspondente de aterro, se o ndice de vazios especificadopara o mesmo for de 0,75. Sabendose ainda que o teor de umidade na rea de emprstimo 2% e que o aterro, depois de pronto, ter umidade de 8%.

b) Pedese calcular o volume de gua (em m3

) que dever ser adicionado ao material escavado.Considerar o peso especfico das partculas slidas =2,70g/cm3.


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2) MOVIMENTO DA GUA NOS SOLOS:

2.1) Com base na figura abaixo, calcular a perda de gua na ensecadeira por percolao domacio terroso. Considere o meio isotrpico com permeabilidade 10-6m/s.

2.2) Calcule, para a cortina de estacas-prancha abaixo, a tenso efetiva dos pontos P e A, esteltimo a 0,82 m de profundidade junto estrutura. Considere o = 18 kN/m3.

3,5 m


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2.3)Uma grande escavao de 7,5m de profundidade ser executada numa camada de argila

com sat= 18,0 kN / m3

. As investigaes realizadas, antes da escavao, indicaram a presenade um horizonte de areia a uma profundidade de 12,0m abaixo da superfcie do terreno. Nassondagens, o nvel da gua elevou-se mesma altura do NT. Calcular a profundidade H a partirda qual um sistema de bombeamento dever rebaixar o nvel dgua para que a escavao sejaestvel. Estime a vazo necessria por metro de escavao para uma permeabilidade do materialde 10-7m/s.


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3) TENSES NOS SOLOS:

3.1) Calcular as tenses geostticas neutra, efetiva e total ao longo do perfil de solo apresentadoa seguir, para as duas posies do nvel de gua apresentado na figura. O que ocorre com astenses verticais efetivas devido ao rebaixamento do nvel de gua daposio 1 para a posio 2?


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3.2) A partir da figura a seguir elabore o caminho das tenses nos pontos A (prof. = 7,62m) at H

(prof. = 91,46m), considerando o estado inicial de tenses a partir das tenses geostticas at ocarregamento do tanque. Considere = 20,27 kN/m3e K0 = 0,4.

No permitido usar o computador faa o grfico mo. As tenses devero ser em kPa.


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3.3) Desenhe os caminhos de tenso para as seguintes condies de carregamento. No

permitido usar o computador faa mo:

h (kPa) v (kPa) h (kPa) v (kPa)

200 200 mantem-se constante aumenta at 600 kPa

200 200 aumenta at 600 kPa mantem-se constante


200 200

200 100 diminui at 70 kPa mantem-se constante


Condies iniciais Condies iniciais

ambos aumentam com h=v/3


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4) COMPACTAO DOS SOLOS:

4.1) Em uma obra de terraplenagem, o material de emprstimo (material que ser utilizado naexecuo do aterro) apresenta umidade de 16% e um peso especfico natural de 18kN/m 3. Ovolume disponvel deste material de 3000m3. A especificao tcnica de projeto que omaterial depois de compactado possua um peso especfico seco de 16,8 kN/m3e umidade aps acompactao = 18%. Qual o volume de aterro que ser possvel executar a partir do materialdisponvel? Qual o volume de gua que ser necessrio acrescentar para executar este aterro?

4.2) Explique, com o auxlio de grficos:

A) O que umidade tima de compactao e qual a vantagem em se adotar essa umidade paraexecuo de aterros;

B) Mostre tambm atravs de grficos a variao da compressibilidade ao longo da curva decompactao;

C) Compare as curvas de compactao de um dado solo referentes a energias de compactaonormal, intermediria e modificada.


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5) COMPRESSIBILIDADE DOS SOLOS:

5.1) Um ensaio de adensamento foi realizado sobre uma amostra de argila cujo ngulo de atritointerno = 28. A figura a seguir representa a curva de compresso deste ensaio, para 24h,quando as poro-presses j haviam se dissipado. Considere que K0= 1-sen.

Pede-se:

a) Calcule as tenses efetivas e totais, as tenses p e q e o caminho de tensesefetivaspara este ensaio dos pontos 1 at 6. Indique estes valores na tabela a seguir efaa o caminho de tenses no grfico a seguir.

b) Quais destes pontos representam um estado de tenses de uma argilasobreadensada?

Ateno a figura est em escala logartmica

1 23

4

5

6

Tenso vertical efetiva, kPa


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5.2) Um aterro infinito de 3m de altura, foi executado sobre uma camada de solo mole

compressvel de 5m de espessura, cujo nvel dgua encontra-se na superfcie do terreno naturaloriginal. Esta camada de argila est apoiada em rocha impermevel. O peso especfico do aterro 18 kN/m3e o peso especfico saturado da argila 14kN/m3. Desenhe esquematicamente osperfis com a profundidade de :

Para tempo = 0 desenhe os perfis de aumentos da tenso total, poro-presso e tensoefetivaem funo da profundidade na camada de argila. Informe os valores nos grficos.

Para 0 < tempo < desenhe os perfis de aumentos da tenso total, poro-presso etenso efetivaem funo da profundidade na camada de argila. Indique somente o formato dascurvas.

Para o tempo = desenhe os perfis de aumentos da tenso total, poro-presso e tensoefetivaem funo da profundidade na camada de argila. Informe os valores nos grficos.


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6) RESISTNCIA AO CISALHAMENTO DOS SOLOS:

6.1) Faa os grficos de tenso cisalhante x deformao e grfico do plano : de ensaiostriaxiais drenados realizados em uma areia fofa e em uma areia compacta. Mostre em um grficondice de vazios x deformao a variao do ndice de vazios com a deformao nestes ensaios,indicando o ndice de vazios crtico.


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TTTEEEOOORRRIIIAAA///EEEXXXEEERRRCCCCCCIIIOOOSSS


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CONTEDO

CAPTULO LIVRO (*)

1 PROJETO BSICO 2

2 PRESSES EFETIVAS E SUCO 5

3 REVISES CONCEITUAIS SOBRE O COMPORTAMENTO DE

SOLOS NATURAIS E MATERIAIS DE EMPRSTIMOS 6

4 COMPORTAMENTOS DE SOLOS E ENROCAMENTOS 7

5 PERMEABILIDADE E CONDUTIVIDADE 8

6 PRINCPIOS GERAIS DE PROJETOS 9

7 SISTEMAS DE DRENAGEM INTERNA 10

8 CRITRIOS DE FILTRO 10

9 SISTEMAS DE VEDAO 11

10 CLCULOS DE ESTABILIDADE 14

11 INSTRUMENTAO 19

(*) Ref. Cruz, Paulo T. (1996) 100 Barragens Brasileiras Casos Histricos Materiais de

Construo Projeto. Oficina de Textos, So Paulo.


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2 PROBLEMA:

2.1 O que diferencia um solo natural (argiloso) do mesmo solo depois de amolgado?

2.2 Em que condio um solo colapsvel deixa de ser colapsvel?

2.3 Como se pode identificar um solo estruturado?

2.4 Defina suco de um solo.

2.5 Como se leva em conta a contribuio da suco na resistncia ao cisalhamento de um solo

no saturado.

Ref. Captulo 6 Livro 100 Barragens


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3 - PROBLEMA:

3.1 Que um solo mole? Qual a ordem de grandeza de sua resistncia ou cisalhamento (num

ensaio de compresso simples).

3.2 O que explica o fenmeno de liquefao de uma areia?

3.3 As figuras 7.31, 7.32 e 7.33 mostram resultados de ensaios triaxiais em solos compactados.

(Livro 100 Barragens). Seis comportamentos diferentes so identificados. Estas diferenas de

comportamento so devidas ao tipo do solo, umidade de compactao e ao nvel da presso de

cmara.Na tabela a seguir so indicados 5 solos, o desvio da umidade e a presso de cmara de ensaios

consolidados no drenados. Identifique o tipo de comportamento previsto ( I aVI)

Solo Desvio deUnidadePresso deCmara... Tipo

ExpansoCompresso

Arenoso - 2% 100 kPaArgiloso + 2% 100 kPaArenoso tima 600kPa

Coluvio de

Arenito

tima 400 kPa

Residual deBasalto

+ 1% 300 kPa

3.4 - Que fatores explicam a curvatura das envoltrias dos enrocamentos?

3.5 Porque motivos a compressibilidade dos enrocamentos aumenta com o nvel das tenses

verticais nas barragens?



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4 PROBLEMA:

A Solos:

4.1 Qual a lei bsica que define a permeabilidade de um solo?

4.2 Na tabela a seguir so mencionados 10 materiais. Que faixa de permeabilidades voc

estimaria para estes solos?

Solos Faixa provvel da permeabilidade cm/sAreias de filtro compactadasAreias com 10% de finos compactadasBrita 2 (50%) com areia grossa (50%)compactadaPedregulho de Rio - in situSolo Residual de Arenito CompactadoArgilas Residuais Compactadas abaixo datimaSolo saprolitico de gnaisse in naturaSolo saprolitico de gnaisse compactado natimaEnrocamento de basalto compactadoEnrocamente de gnaisse com muitos finos

compactados

B Fraturas Rochosas:

4.3 Quais as leis que regem o fluxo em fraturas rochosas?

4.4 Quais as expresses para se calcular o nmero de Reynolds Re e o coeficiente de

resistncia ao fluxo de Darcy?

4.5 O que diferencia o fluxo turbulento do fluxo laminar?



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5 PROBLEMA:5.1 Em que faixas granulomtricas so encontrados:

A - Os solos saprolticosB Os saprlitos

5.2 - Se estes materiais forem utilizados numa barragem, junto com solos residuais, em quezonas da barragem devem ser colocados.

5.3 Que cuidados devem ser tomados na compactao destes materiais quanto a:

A escarificaoB molhagemC espessura da camadaD equipamentos de compactaoE controle


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6 PROBLEMA:

Princpios Gerais de Projeto:

6.1 Ilustre atravs de 3 sees de barragens os 3 princpios gerais de projeto, utilizando uma

seo para cada caso.

6.2 Depois de ler o captulo 9 do Livro 100 Barragens, procure ilustrar uma ou mais questes

discutidas nesse captulo, com um caso real de uma barragem na qual voc trabalhou no projeto

ou na construo da obra.



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7 PROBLEMA:

7.1 Escolha uma seo de barragem. A seguir trace separadamente uma rede de fluxo para a

fundao e outra para a barragem.

Calcule as vazes e verifique se o sistema de drenagem proposto adequado.

Ref. Captulo 10 e itens 15.10.3 a 15.10.5 do Captulo 15 do Livro 100 Barragens.


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8 PROBLEMA:

Sistemas de Vedao:

8.1 Ilustre com 3 sees de barragem as vedaes adotadas na barragem e na fundao. No

necessrio detalhar.

8;2 - O piping ou retro-eroso tem sido citado como uma das principais causas de rupturas de

barragens.

Explique o que piping e em que condies ele se inicia e como se propaga.8.3 Quando uma barragem de concreto construda no trecho elevado da fundao ao longo

do eixo longitudinal de uma UHE ou PCH (para reduzir o volume do concreto), a fundao torna-

se parte da barragem, e um fluxo pela fundao ir se estabelecer aps o enchimento do

reservatrio, em cotas mais elevadas do que o leito do rio.

Que solues devem ser adotadas para evitar a ocorrncia de um piping nesse trecho da

fundao?

8.4 Qual a expresso para o clculo do gradiente crtico de sada no caso de um talude

inclinado?

Ref. Capitulo 11 do Livro 100 Barragens

Captulo 6 item 6.3.3 do Livro BEFC Cruz,P; Matern,B;Freitas,M - 2009


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9 PROBLEMA:

Clculos de Estabilidade:

9.1 Descreva os vrios mecanismos de ruptura que podem levar uma barragem ao colapso

(exclua os casos de piping).

9.2 Considere uma barragem de terra homognea, construda em um solo compactado cuja

resistncia dada pela equao: = c + tge cuja presso neutra de perodo construtivo

dada por uma equao do tipo : vB= .

A barragem fundada em rocha.

Admita que a ruptura circular e trace um circulo potencial de ruptura.

Calcule o F.S. adotando o Mtodo de Fellenius. A seguir compare este valor de F.S. com o

obtido atravs dos bacos de Bishop.

9.3 fato conhecido que a resistncia ao cisalhamento de um enrocamento pode ser calculada

por uma expresso do tipo = b(apud de Mello 17 Rankin e Lecture 1977). Utilizando

bacos de Charles e Soares (1984) calcule a estabilidade do talude de jusante de uma barragem

de enrocamento com face de concreto BEFC admitindo uma equao de resistncia ao

cisalhamento compatvel com o enrocamento utilizado na sua construo. Trace o circulo critico.

Ref. Capitulo 14 do Livro 100 Barragens e capitulo 5 do Livro Barragens de Enrocamento com

Face de Concreto. Cruz,P; Matern, B; Freitas,M 2009.


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10 PROBLEMA:

Instrumentao:

10.1 Escolha uma seo de barragem. Proponha um projeto de instrumentao.

10.2 Justifique a colocao de cada tipo de instrumento, a sua funo, e que tipo de informao

tal instrumento fornece em relao segurana da barragem.

10.3 - Que tipos de instrumentos devem ser previstos para a interface de uma barragem com as

estruturas usuais de concreto (Vertedor, Tomada de gua, Muros de Ligao)?

Ref. Captulos 19 e 13 do Livro 100 Barragens.


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FORMULRIO FLUXO EM FRATURAS

KL= ( ) 5,1'2

5,1'

2

)(1018175

)(101

1.

12 k

e

k

ge

+=

+

KT= 130 19,1

logk

e

VL= KL. J VT= KTJ0,57

Re=

hvD

= 100 v . (2e) = 200 ve

=22

.924.3

2

v

eJ

g

v

JDh =

J = gradiente k = rugosidade relativa =e

e'

VL= velocidade laminar e = abertura de feioVT = velocidade turbulenta e = rugosidade mdia da feioKL= condutividade laminarKT= condutividade turbulenta


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MMMDDDUUULLLOOO222

LLLAAABBBOOORRRAAATTTRRRIIIOOO


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O Mdulo 2 ser composto de aulas com a execuo de ensaios geotcnicos em laboratrio,onde sero abordados os seguintes assuntos:

- Preparao da amostra;

- Teor de umidade;

- Granulometria (peneiramento);

- Densidade real;

- Granulometria por sedimentao;

- Limites de Atterberg / Consistncia (LL,LP);

- Classificao de solos

- Permeabilidade;

- Equivalente de areia;

- Compactao;

- Massa espec. aparente in situ;

- Adensamento;

- Compresso simples;

- Cisalhamento direto;- Ensaios triaxiais;

- Mtodo de Hilf;

- Classificao MCT.

Os procedimentos e metodologias de execuo dos ensaios constam de gravao em CD

especfico.


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MMMDDDUUULLLOOO333

PPPRRRTTTIIICCCAAA///EEEXXXEEERRRCCCCCCIIIOOOSSS


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1 PROBLEMA:

A figura mostra a seo transversal de uma barragem apoiada em rocha de baixa

permeabilidade.

Leituras de piezmetros instalados no ncleo e no espaldar de jusante da barragem esto

indicadas na figura.

Pergunta-se:

Quais as possveis razes para essas presses?

Que fatores podem explicar tal fato?

Que providncias voc recomendaria a se adotar?

Existe algum risco para a barragem se no se adotar uma providncia?


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2 PROBLEMA:

A figura mostra a seo transversal de uma barragem, fundada em uma rocha com um kmdiode

10-4cm/s.

O dreno horizontal do tipo sanduiche.

Para a drenagem da fundao, alm do dreno da barragem, foram executados poos de alvio de4, preenchidos com areia graduada com k=10-1cm/s, espaados de 12m. A faixa granulomtrica

especificada da rea e do pedrisco do dreno horizontal constam da figura1. Aps a construo da


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barragem, foi feita uma anlise estatstica da granulometria das areias e do pedrisco utilizados na

construo da barragem e verificou-se que cerca de 50% das areias (ver figura3) eram mais finas

do que a especificada.

O projetista foi alertado e recomendou que o enchimento do reservatrio fosse interrompido at

que se analisasse a situao.

Na sua avaliao:

A barragem sofre algum risco de ruptura?

Que providncias complementares voc proporia?

Figura 1


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Figura 2

Figura 3


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3 PROBLEMA:

No local de implantao de uma PCH a rocha de fundao se compe de um basalto muito

fraturado seguido de um arenito C1 C2, mas que contm bolses intercomunicantes de C4. A

barragem prevista de terra, mas as estruturas de Tomada de gua e do Vertedor em concreto

devem ser construdas encaixadas (ver dados da topografia do local figura) na barragem de

terra.

Pergunta-se: Qual a melhor localizao para estas estruturas?

Que cuidados devem ser previstos durante a construo?

Como voc resolveria o problema dos basaltos fraturados e dos bolses de ....... C4?


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4 PROBLEMA:

Uma barragem para controle de cheias deve ser construda num local que contm camadas

alternadas de areia e argila mole.

Proponha um projeto de barragem para este local e sugira a instrumentao.

Indique tambm a melhor seqncia para a construo.

A barragem teve ~12 m de altura mxima.


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5 PROBLEMA:

A fundao de uma grande barragem (50m) contm uma camada superior de at 6m de umsolo coluvionar poroso e colapsivel.Resultados de ensaios de colapsividade constam da figura 6,26.Considerar apenas as curvas da umidade natural e da amostra submersa a 0,0 kPa.

1) Calcular os recalques no eixo e em 3 pontos a Montante e Jusante. Os Taludes dabarragem so 2,5(h):1,0(v). O peso especfico do aterro de 2,00 t/m3.

2) Se voc considerar estes recalques excessivos que solues voc recomendaria?


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6 PROBLEMA:

Interface da barragem com ombreira:

A seo da barragem da figura a seo tpica da barragem. Na ombreira direita a

barragem apia-se num aterro rodovirio, como mostrado na figura. A rodovia fica a 12m da

barragem.

Como voc resolveria o problema do encontro da barragem com a ombreira (aterro) ?


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7 PROBLEMA:

As fotos 01,02,03,07,08 e 19 mostram trincas abertas observadas nas ombreiras de uma

barragem de terra. O boqueiro onde a barragem foi construda tem forma de V com

ombreiras ngremes. Na tabela abaixo h uma cadastro de trincas observadas na crista da

barragem.

Tabela Elementos Cadastrais das Trincas

N Posio Classificao Estaca (eixo) Esconsidadengulo EsconsidadeDireo

1 OmbreiraDireita

Secundria 2 + 6,90 36 53 Esquerda

2 OmbreiraDireita Principal 2 + 10,60 29 05 Esquerda

3 OmbreiraDireita

Secundria 2 + 16,40 21 07 Esquerda

4 OmbreiraEsquerda

Principal 12 + 2,75 45 24 Direita

5

Ombreira

Esquerda Secundria 12 + 10,80 23 42 Direita

No local da trinca Nr.4 abriu-se um poo de 4,50m de profundidade.

A trinca prosseguiu com abertura de 0,5 cm j na ombreira direita. Um poo aberto na trinca

Nr. 2 mostrava que a trinca tinha se reduzido a 2 a 3 mm a 4m de profundidade.

Observou-se tambm que as trincas de Montante se estendiam at o filtro vertical.

A crista da barragem fica na El.354, o dreno vertical vai at a El.352 e o N.A. estava na

ocasio das inspees na El.333,50.

Pede-se:

1) Relacionar as possveis causas que provocaram as trincas.

2) Propor uma soluo para o problema.

3) Que outras providncias voc recomendaria, aps a execuo da soluo.


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