Análise e Comparação dos Resultados
9.1
Considerações Iniciais
Neste capítulo, é feita uma comparação entre os resultados obtidos através da análise numérica, para cada uma das hipóteses levantadas e os resultados obtidos através da instrumentação de campo, conforme apresentado por Gomes e França (2001).
Para verificação do comportamento do “cascalho” das jazidas A e B, foram utilizados os dados obtidos através do inclinômetro ID-601 e das caixas suecas CS-607 e CS-610, instalados no núcleo teórico da barragem.
Para verificação do comportamento do enrocamento, foram utilizados os dados obtidos através das caixas suecas CS-603, CS-606 e CS-609, instaladas no enrocamento de jusante.
Os valores medidos pela instrumentação no campo foram comparados aos resultados obtidos pela análise numérica em nós correspondentes aos pontos de locação dos diversos instrumentos.
9.2
Material Impermeável - “Cascalho”
9.2.1 Previsão Numérica versus Medidas de Campo das Caixas Suecas
Para o “cascalho” da Jazida A, o comportamento previsto numericamente foi avaliado através dos resultados obtidos no nó 271, localizado próximo ao ponto de instalação da caixa sueca CS-607.
Para o “cascalho” da Jazida B, o comportamento previsto numericamente foi avaliado através dos resultados obtidos no nó 268, localizado próximo ao ponto de instalação da caixa sueca CS-610.
Nas Figuras 9.1 e 9.2, apresentam-se os gráficos comparativos entre os recalques previstos numericamente nestes nós, para cada uma das hipóteses consideradas e os valores medidos pela instrumentação no campo.
760 770 780 790 800 810 820 0 20 40 60 80 100 Recalque (cm) E le v a ç ã o ( m
) Dados caixa sueca CS-607
Dados análise numérica-caso 1 Dados análise numérica-caso 2 Dados análise numérica-caso 3 Dados análise numérica-caso 4
Figura 9.1 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo da CS-607 “Cascalho” - Jazida A
Observa-se que os recalques previstos numericamente para o “cascalho” da Jazida A foram superiores aos medidos pela instrumentação, para todas as hipóteses consideradas. Os resultados mais próximos ocorreram para os casos 3 e 4, quando os parâmetros hiperbólicos foram calculados com base nos pontos iniciais da curva de ensaio (ε1 < 5%). Neste caso, o valor obtido numericamente foi aproximadamente 56% superior ao valor medido. Entretanto, nota-se que a forma das curvas de recalque versus
elevação do aterro apresentam uma certa semelhança. A partir da El. 812,00 m, aproximadamente, as curvas de recalque obtidas no campo e nas análises numéricas mudam de inclinação, passando a apresentar uma curvatura mais acentuada.
790 795 800 805 810 815 820 0 10 20 30 40 50 60 70 Recalque (cm) E le v a ç ã o ( m
) Dados caixa sueca CS-610
Dados análise numérica-caso 1 Dados análise numérica-caso 2 Dados análise numérica-caso 3 Dados análise numérica-caso 4
Figura 9.2 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo da CS-610 “Cascalho” - Jazida B
Para o “cascalho” da Jazida B, a diferença entre os recalques previstos numericamente e os medidos pela instrumentação foi ainda maior, para todas as hipóteses consideradas. Os resultados mais próximos foram também verificados para os casos 3 e 4. Mesmo nestes casos, o valor obtido numericamente foi da ordem de 2,75 vezes o valor medido. Manteve-se porém uma certa semelhança entre as curvas de recalque versus elevação do aterro.
9.2.2 Previsão Numérica versus Medidas de Campo do Inclinômetro
O comportamento previsto numericamente foi avaliado através dos resultados obtidos nos nós situados ao longo da vertical próxima ao ponto de instalação do inclinômetro ID-601.
Na Figura 9.3, apresenta-se o gráfico comparativo entre os deslocamentos verticais previstos numericamente nestes nós, para cada uma das hipóteses consideradas e os valores medidos pelo inclinômetro no campo.
660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 0 20 40 60 80 100 Recalques (cm) E le v a ç ã o ( m )
Dados inclinômetro ID-601 Dados análise numérica-caso 1
Dados análise numérica-caso 2
Dados análise numérica-caso 3
Dados análise numérica-caso 4
Figura 9.3 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo do ID–601 Deslocamentos Verticais
Verifica-se que, em termos de deslocamentos verticais máximos, as hipóteses 3 e 4 aproximam-se razoavelmente do medido no campo através do inclinômetro ID-601. Entretanto, a distribuição dos deslocamentos ao longo da altura da barragem apresentou uma grande divergência. Enquanto a instrumentação apontou recalques máximos em um ponto situado no terço inferior da barragem, a simulação numérica indicou que os recalques máximos deveriam ocorrer no terço médio.
Observa-se ainda que os recalques medidos pelo inclinômetro são superiores aos calculados numericamente para cotas mais baixas e inferiores para cotas mais altas. Este fato pode estar relacionado aos seguintes fatores:
• A porção inferior do maciço já se encontrava saturada no final do período construtivo, conforme demonstram as leituras dos piezômetros PH-605 e PH-606, apresentadas na Figura 7.4 do Capítulo 7. Portanto, é provável que o módulo de deformabilidade do material nestas condições seja inferior ao considerado inicialmente;
• Nas análises efetuadas, admitiu-se a fundação em rocha como totalmente incompressível. Entretanto, a consideração de deformações no maciço rochoso, mesmo que pequenas, poderia explicar parte das diferenças encontradas;
• O modelo constitutivo adotado é independente do tempo. Como o período de construção da barragem foi relativamente longo (cerca de 4 anos), os recalques secundários passam a ser relevantes para as camadas inferiores (mais antigas); • A camada de aterro sob o inclinômetro é, na realidade, um pouco superior à
considerada nas análises numéricas (aproximadamente 7,5 m), devido às irregularidades da seção topográfica. Considerando-se a proporcionalidade entre recalque e espessura da camada recalcável, este fato pode explicar uma pequena parcela das diferenças encontradas.
Na Figura 9.4, apresenta-se o gráfico comparativo entre os deslocamentos horizontais previstos numericamente e os valores medidos pelo inclinômetro no campo, para cada uma das hipóteses consideradas. Foram utilizados os valores calculados nos nós situados ao longo da vertical próxima ao inclinômetro.
A partir deste gráfico, verifica-se uma divergência significativa entre os deslocamentos horizontais calculados e os medidos. Tanto os valores absolutos quanto a direção dos deslocamentos são bastante diferentes. Enquanto a instrumentação apontou deslocamentos para montante, as análises numéricas indicaram que os movimentos se deram para jusante. Esta diferença pode estar associada à subida do nível d’água após o
desvio do rio, provocando o umedecimento e enfraquecimento do enrocamento de montante da ensecadeira incorporada e, conseqüentemente, o deslocamento do maciço no sentido de montante. 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 -10 -5 0 5 10 15 20 Deslocamentos Horizontais (cm) E le v a ç ã o ( m ) Dados inclinômetro
Dados análise numérica-caso 1 Dados análise numérica-caso 2 Dados análise numérica-caso 3 Dados análise numérica-caso 4 Jusante
Montante
Eixo da barragem
Figura 9.4 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo do ID-601 Deslocamentos Horizontais
9.3
Enrocamento
9.3.1 Previsão Numérica versus Medidas de Campo das Caixas Suecas
Para o enrocamento, o comportamento previsto numericamente foi avaliado através dos resultados obtidos nos nós 377 e 355, localizados próximos aos pontos de instalação das caixas suecas CS-606 e CS-609, respectivamente. Para comparação com os valores medidos pela caixa sueca CS-603, foi utilizada a média dos valores calculados nos nós 399 e 406, visto que este instrumento estava instalado numa posição intermediária entre os dois nós.
Nas Figuras 9.5, 9.6 e 9.7, apresentam-se os gráficos comparativos entre os recalques previstos numericamente nestes nós, para cada uma das hipóteses consideradas e os valores medidos pela instrumentação no campo.
700 720 740 760 780 800 820 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Recalque (cm) E le v a ç ã o ( m
) Dados caixa sueca CS-603
Dados análise numérica-caso 1 Dados análise numérica-caso 2 Dados análise numérica-caso 3 Dados análise numérica-caso 4
Figura 9.5 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo da CS-603 Enrocamento 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Recalque (cm) E le v a ç ã o ( m
) Dados caixa sueca CS-606
Dados análise numérica-caso 1 Dados análise numérica-caso 2 Dados análise numérica-caso 3 Dados análise numérica-caso 4
Figura 9.6 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo da CS–606 Enrocamento
760 770 780 790 800 810 820 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Recalque (cm) E levação ( m
) Dados caixa sueca CS-609
Dados análise numérica-caso 1 Dados análise numérica-caso 2 Dados análise numérica-caso 3 Dados análise numérica-caso 4
Figura 9.7 - Comparação entre Previsões Numéricas e Medições de Campo da CS–609 Enrocamento
Observa-se que os recalques previstos numericamente para o enrocamento foram um pouco superiores aos medidos pela instrumentação, para todas as hipóteses consideradas. Os valores mais próximos foram verificados para os casos 2 e 4, quando os parâmetros hiperbólicos do enrocamento foram calculados sem a correção proposta por Rammamurthy e Gupta (1980). Nestes casos, os valores obtidos numericamente foram de 3% a 83% superiores aos medidos, sendo que o melhor resultado foi observado para o ponto situado no entorno da caixa sueca CS-603. Verifica-se que a divergência aumentou de acordo com a posição do instrumento considerado, ou seja, quanto maior a elevação do ponto, maior a diferença entre os valores previstos numericamente e os medidos. Isto pode significar que, para baixos níveis de tensão, o enrocamento apresenta um comportamento mais rígido que o considerado.
Observa-se ainda uma boa semelhança entre a forma das curvas de recalque versus elevação do aterro. A partir de uma certa elevação, relacionada à vertical pelo instrumento interceptando o talude, aproximadamente, as curvas de recalque obtidas no
campo e nas análises numéricas mudam de inclinação, passando a apresentar uma curvatura mais acentuada.