Seção Seca

A Figura 4.11 apresenta a distribuição de poropressões obtida para a barragem construída com materiais compactados no ramo seco da curva de compactação.

Figura 4.11 - Distribuição de poropressão para final de construção (kPa) - Seção seca. Observa-se que, ao contrário do que ocorre para a seção ótima, as poropressões da seção seca são sempre negativas, estando toda a barragem sujeita à sucção. Desta forma, o filtro não é ativado na análise, resultando em uma distribuição simétrica de poropressões. A seção seca apresenta uma variação de sucção de 0 a 100 kPa, o que colabora com a resistência do barramento.

A distribuição de tensões verticais totais pode ser observada na Figura 4.12. As isocurvas na base da barragem mostram a ocorrência de arqueamento de tensões no solo.

Figura 4.12 - Distribuição de tensões verticais totais para final de construção (kPa) - Seção seca.

O arqueamento ocorre devido ao colapso do solo na base, em sua região central, de forma que as tensões sejam transferidas para a região subjacente. O arqueamento das tensões pode ser observado na Figura 4.13, que mostra as tensões verticais na base do barramento. A ocorrência do colapso pode ser observada a partir da análise de deformações da seção, apresentada mais adiante.

Figura 4.13 - Tensões verticais totais na base da barragem para final de construção (kPa) - Seção seca.

Os valores de tensão vertical total e de ℎ do solo, comparáveis no centro da barragem devido aos baixos valores de tensão cisalhante, são apresentados na Figura 4.14.

Figura 4.14 - Tensão vertical total

Com exceção do ponto na base da barragem, vertical total e de peso próprio

material chamado seco possuir menor valor de peso específico justifica os menores valores de tensão vertical total e de peso próprio na barragem seca, quando comparada à seção ótima.

As tensões principais menores

pela Figura 4.15. A região central da barragem está sujeita a maiores deslocamentos devido à ocorrência de colapso do solo. Os deslocamentos no centro do barramento provocam tensões cisalhantes que rotacionam as tensões principais, o que resu

principais menores totais apresentadas pela Figura 4.14. As zonas de tração geradas pela rotação das tensões principais irão dar origem a trincas que prejudicam o bom funcionamento da barragem.

Figura 4.15 - Distribuição de tensões principais menores

total e  no centro da barragem para final de construção (kPa) Seção seca.

Com exceção do ponto na base da barragem, que sofreu colapso, os valores de tensão e de peso próprio são compatíveis para toda a altura do barramento.

chamado seco possuir menor valor de peso específico justifica os menores valores de e de peso próprio na barragem seca, quando comparada à seção ótima. As tensões principais menores totais podem ser observadas nas isocurvas

A região central da barragem está sujeita a maiores deslocamentos devido à ocorrência de colapso do solo. Os deslocamentos no centro do barramento provocam tensões cisalhantes que rotacionam as tensões principais, o que resulta na distribuição de tensões apresentadas pela Figura 4.14. As zonas de tração geradas pela rotação das tensões principais irão dar origem a trincas que prejudicam o bom funcionamento

Distribuição de tensões principais menores totais para final de construção (kPa) - Seção seca.

no centro da barragem para final de construção (kPa) -

, os valores de tensão ão compatíveis para toda a altura do barramento. O fato de o chamado seco possuir menor valor de peso específico justifica os menores valores de

e de peso próprio na barragem seca, quando comparada à seção ótima. podem ser observadas nas isocurvas apresentadas A região central da barragem está sujeita a maiores deslocamentos devido à ocorrência de colapso do solo. Os deslocamentos no centro do barramento provocam tensões lta na distribuição de tensões apresentadas pela Figura 4.14. As zonas de tração geradas pela rotação das tensões principais irão dar origem a trincas que prejudicam o bom funcionamento

A ocorrência do colapso pode ser observada a partir dos resultados de deformação da seção. A Figura 4.16 mostra as deformações volumétricas observadas para a seção seca.

Figura 4.16 - Deformação volumétrica para final de construção - Seção seca.

Ao comparar as deformações esperadas para a seção seca com as deformações obtidas na seção ótima, observa-se que a utilização de material compactado no ramo seco da curva de compactação resulta em um aumento de aproximadamente 10 vezes na deformação volumétrica. Para a barragem seca, é possível observar uma deformação de até 7% na base do barramento.

Plotando a deformação vertical em relação ao eixo x é possível observar claramente a região onde ocorre o colapso do material. A Figura 4.17 apresenta a deformação vertical na barragem seca, para uma altura de 6 metros.

Ao contrário do que se observou para a seção ótima, na seção seca a distribuição de deformações verticais apresenta pontos de mudança de comportamento, marcados na Figura 4.17 por círculos vermelhos. Os pontos delimitam a região onde começa a ocorrer colapso no solo. Somente é observado colapso na região central devido ao nível de tensão a que essa região está submetida. Nas regiões mais afastadas do centro a combinação de níveis de tensão e de sucção não é suficiente para provocar o colapso do material.

O colapso pode ser observado também quanto à construção das camadas. A Figura 4.18 mostra a evolução das tensões e deformações verticais com o número de camadas construídas em dois pontos da barragem localizados a uma altura de 6 metros.

(a) (b)

Figura 4.18 - (a) Deformação vertical e (b) Tensão vertical, quanto ao número de camadas em h=6m para final de construção - Seção seca.

Observa-se que o ponto localizado em uma região lateral da barragem, próximo ao talude, apresenta uma deformação vertical que se estabiliza aproximadamente na construção da quarta camada, não sendo observado o colapso. Já no ponto localizado no centro da barragem, quando da construção da sétima camada, a deformação vertical demonstra a ocorrência do colapso do solo. O colapso pode ser observado na Figura 4.18 pelo ponto marcado com um círculo vermelho, que corresponde à construção da sétima camada.

Analisando os fatores de segurança, foram obtidos os valores de 1,729 para montante e de 1,809 para jusante. Visto que a barragem é simétrica e que o filtro não é ativado durante a sua construção, eram esperados valores similares de fator de segurança para os taludes. A diferença pode ter sido causada pela utilização da ferramenta do software GeoStudio que localiza a superfície de ruptura sem que sejam fornecidos parâmetros de entrada, o que

resultou em superfícies de ruptura com profundidades distintas para cada talude. As superfícies de ruptura obtidas para os taludes de montante e de jusante são apresentadas pela Figura 4.19.

(a)

(b)

Figura 4.19 - Superfícies de ruptura para final de construção (a) montante e (b) jusante - Seção seca.

As isocurvas de deformação cisalhantes são apresentadas na Figura 4.20. Com o intuito de comparar as posições das superfícies de ruptura de montante e de jusante com a possível formação de um mecanismo de ruptura, as superfícies foram sobrepostas às isocurvas de deformação cisalhante.

(a)

(b)

Figura 4.20 - Superfícies de ruptura (a) Talude de montante e (b) Talude de jusante, sobrepostas às isocurvas de deformações cisalhantes para final de construção - Seção seca.

A distribuição de deformação cisalhante observada é resultado do colapso que ocorre no material localizado no centro da barragem. A configuração obtida para as deformações indica a formação das superfícies de ruptura, que se localizam nos locais onde se observa maiores inflexões de deformação cisalhante.