Estudo Tridimensional dos Efeitos das Forças de Percolação em Barragens de Enrocamento com Face de Concreto

Renato Santos Paulinelli Raposo¹; André Pacheco de Assis¹

¹ Universidade de Brasília

Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CB-08-0038

Resumo

As Barragens de Enrocamento com Face de Concreto (BEFC) são usadas em locais com grandes volumes de escavação obrigatórias em rocha, apresentando baixo custo, grande flexibilidade construtiva e segurança em longo prazo em termos de estabilidade e abalos sísmicos. Melhorias nos critérios de projeto e processos executivos encorajam empreendimentos cada vez mais altos e em vales mais fechados, ou seja, em condições menos favoráveis. Mesmo com os avanços em métodos de simulações numéricas aplicados a projetos, ainda são registrados casos de grandes rupturas na laje de vedação que não foram previstas e surpreendem consultores e especialistas da área. Pelo padrão das rachaduras, são formuladas hipóteses que buscam explicar o fenômeno por meio de resultados de simulações tridimensionais em construção por etapas e as simulações ainda consideram interface entre o enrocamento e o concreto. O presente estudo está embasado no propósito de verificar se as forças de percolação desenvolvidas pela ombreira, formadas com o enchimento do reservatório, tendem ou não a comprimir a barragem como um todo e contribuir para o desenvolvimento de trincas verticais, com o esmagamento do concreto da face de montante dos barramentos, comprometendo assim o seu desempenho. A metodologia é fundamentada em simulações tridimensionais de percolação que fornecem as forças provenientes do fluxo de água posteriormente aplicadas em simulações de tensão-deformação para avaliar o seu efeito sobre a laje. A geometria e os parâmetros da barragem simulada foram embasados em arranjos de BEFC que apresentaram problemas, aplicando algumas variações paramétricas para uma avaliação. Os resultados indicam que o módulo de deformabilidade do enrocamento é o parâmetro mais influente para a formação de esforços na laje e que os maiores esforços de compressão são observados região superior e central da laje com valores entre 58 e 98 MPa. Houve aumento de até 9% na referida compressão com a adição das forças de percolação, com um acréscimo de até 8 MPa. A abertura das

Palavras-chave: Barragem; Força de percolação; Análise numérica; Simulação Tridimensional