Resultados da modelagem

As poropressões construtivas na barragem foram nulas, conforme registros dos piezômetros. Com isso não há variação do parâmetro ru, que quantifica o surgimento

de poropressões com a aplicação de tensões totais. Este fato determina também o comportamento drenado dos solos no período construtivo. A Figura 4.57 apresenta a distribuição de tensões totais verticais no final do período construtivo.

Figura 4.57 – Distribuição das tensões totais no final do período construtivo

São indicados valores máximos de 1000 kPa nas fundações, nas proximidades do eixo da barragem. O que era esperado, uma vez que esta região é a de maior altura da barragem e, portanto a mais solicitada pelo peso do maciço.

Percebe-se o efeito do arqueamento entre o filtro vertical e o solo IB do maciço. Este efeito é comum quando se trata de solos com rigidezes diferentes. No caso, o solo IB é menos rígido do que a areia do filtro. O deslocamento mais expressivo no solo do maciço solicita a areia, o que ocasiona o aumento nas tensões totais neste solo.

Este efeito torna-se menos expressivo na região superior do filtro, a partir da cota 45 metros. Isso ocorre devido à mudança na inclinação do filtro, a partir deste ponto. Utiliza-se o aumento da inclinação dos filtros, em barragens de terra, com o propósito de reduzir os efeitos do arqueamento entre os solos.

Outro ponto no qual se vê o efeito do arqueamento, em menor intensidade, é entre o solo do cut-off e o da fundação, por ser este solo mais rígido do que aquele. O arqueamento nesta região pode ser melhor visualizado nas figuras do Apêndice B, que apresentam a distribuição das tensões totais verticais nas oito etapas modeladas.

A Figura 4.58 apresenta a distribuição das tensões totais horizontais no final do período construtivo. No Apêndice C encontram-se as distribuições destas tensões para as oito etapas modeladas.

Figura 4.58 – Tensões totais horizontais no final do período construtivo

Os valores máximos de tensões horizontais são observadas abaixo do eixo central da barragem e na base de montante do cut-off. Naquele ponto, os valores altos de tensões horizontais são decorrentes da elevada solicitação e do confinamento do solo. Na base de montante do cut-off, esses valores correspondem à reação de apoio da estrutura, uma vez que o peso do maciço solicita horizontalmente o dispositivo.

Além disso, observa-se no filtro um aumento das tensões horizontais. Esse aumento é proveniente do arqueamento, em função da solicitação do material do filtro pela maior acomodação do solo do maciço.

II) Deslocamentos

Os deslocamentos verticais obtidos com a modelagem são apresentados na Figura 4.59. A Figura 4.60 apresenta um detalhe dos recalques no maciço da barragem.

Figura 4.60 – Detalhe de valores, em metros, de recalques no maciço

Percebe-se que a distribuição dos recalques é influenciada pela disposição das camadas construtivas. Os valores máximos foram de cerca de 31 centímetros, a meia altura da barragem e a jusante do filtro. Estes deslocamentos correspondem a 0,7% da altura da barragem.

A maior rigidez do solo IB remanescente influencia a distribuição dos recalques a jusante da barragem. Os deslocamentos nesta parte do maciço apresentam valor máximo de 16 centímetros, no contato entre este solo e o solo utilizado na reconstrução.

Os deslocamentos horizontais obtidos para o final do período construtivo são apresentados na Figura 4.61. Assim como constatado por Aires (2006), esses deslocamentos tendem a ser maiores à meia altura da barragem e decrescentes a partir deste ponto, em direção às regiões inferiores e superiores do maciço.

O valor máximo a jusante do filtro foi de 10 cm e a, montante deste dispositivo, foi de 8 cm. A isolinha de deslocamento nulo posiciona-se mais a montante e a distribuição dos deslocamentos, de modo geral, não apresenta simetria. Isso ocorre em função da geometria do maciço e da disposição não simétrica dos materiais.

Algumas irregularidades podem ser observadas, especialmente nas proximidades do filtro e do tapete drenante. Isso ocorre em função da diferença entre as rigidezes desses materiais e do solo do maciço.

A Figura 4.62 apresenta um detalhe das deformações nos materiais do maciço, no final do período construtivo. As deformações ilustradas têm sua magnitude aumentada em cerca de doze vezes, de modo que se percebe, mesmo que de forma acentuada, a configuração final dos materiais, em função dos deslocamentos verticais e horizontais na etapa construtiva.

Figura 4.62 – Materiais deformados no final do período construtivo

III) Modelagem versus instrumentação – deslocamentos verticais

Os resultados da modelagem são analisados comparativamente aos dados da instrumentação disponíveis em Rocha (2003). Esta análise não foi feita para os deslocamentos horizontais, visto que os registros de leituras dos inclinômetros não permitiram conclusões sobre a amplitude dos deslocamentos e de seus sentidos reais. Os gráficos das Figuras 4.63 e 4.64 ilustram a variação dos deslocamentos verticais, em milímetros, no período construtivo, para as placas instaladas a jusante do filtro. Para estes extensômetros, os resultados da modelagem apresentaram um bom ajuste aos registros de leituras.

Figura 4.63 – Modelagem versus instrumentação extensômetros T1 e T2

Figura 4.64 – Modelagem versus instrumentação extensômetros T3 e T4

A maior diferença obtida entre a instrumentação e a modelagem, no final da construção, foi no extensômetro T3. Neste instrumento, o deslocamento lido é 0,9 cm maior do que o resultante da modelagem.

Para o extensômetro T1, os dados da modelagem apresentam alguma diferença das leituras iniciais, no período construtivo. Entretanto, no final deste período, a diferença entre eles é de 0,62 centímetros, o que comprova o bom desempenho da modelagem também para esta camada de solo.

Os gráficos das Figuras 4.65 e 4.66 ilustram a variação dos deslocamentos verticais, no período construtivo, para os extensômetros instalados na região central

do maciço, a jusante do filtro. Os dados da modelagem apresentam maiores diferenças dos dados da instrumentação, se comparados aos anteriores.

Figura 4.65 – Modelagem versus instrumentação extensômetros T6 e T7

Figura 4.66 – Modelagem versus instrumentação extensômetros T8 e T9

A maior divergência identificada foi no extensômetro T8. Neste instrumento o valor do deslocamento vertical da modelagem, no final do período construtivo, foi 4,4 cm menor do que a leitura aferida.

O extensômetro T9 apresentou o melhor ajuste entre os dados da instrumentação e da modelagem. Para os extensômetros T7 e T8, a modelagem

produziu valores de deslocamentos mais baixos, o que indica que essa camada de solo foi modelada com rigidez superior à constatada em campo.

Entretanto, os deslocamentos verticais no T6 foram maiores na modelagem do que na instrumentação. Isso indica que a rigidez da camada de solo monitorada por este instrumento é maior do que o valor utilizado na modelagem. Consequentemente, o módulo de deformabilidade do solo é maior em campo do que o modelado.

Para melhor ajustar os dados dos extensômetros T7 e T8, seria necessário diminuir o módulo de deformabilidade da camada de solo. Por sua vez, essa alteração distanciaria ainda mais os valores da modelagem das leituras do T6. Além disso, é comum o aumento do módulo de deformabilidade com a profundidade, em função das condições de confinamento do solo, o que se contrapõe à condição indicada.

Os gráficos da Figura 4.67 ilustram a variação dos deslocamentos verticais, em milímetros, no período construtivo, para as placas instaladas nas proximidades

cut-off. Os dados do T12 se ajustaram bem aos resultados da modelagem, o que

indica que o módulo de deformabilidade atribuído ao solo da fundação é adequado.

Figura 4.67 – Modelagem versus instrumentação extensômetros T11 e T12

Entretanto, os resultados da modelagem do extensômetro T11 apresentaram valores mais altos do que a instrumentação, com uma diferença de 4,3 cm entre eles. Isso indica que o módulo de deformabilidade atribuído a este solo na modelagem, é menor do que o apresentado em campo.

Além disso, foi desconsiderada a ascensão do nível d’água do reservatório no período construtivo. Entretanto, neste período, o nível d’água alcançou a cota 32,73 metros, que é menor do que a crista do tapete de montante. Mas pode ter sido suficiente para a frente de saturação alcançar o solo argiloso do cut-off. Para a solução deste problema, é necessário um estudo aprofundado do comportamento deste solo, em função das condições de saturação.

4.6.5 Análise do comportamento tensão-deformação no primeiro enchimento do