BARRAGEM DE ENROCAMENTO

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<p>UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ</p><p>DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E COMPUTAÇÃO</p><p>BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL</p><p>TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES II - CET 1046</p><p>BIANCA SANTOS BISPO DOS ANJOS (202011150)</p><p>DAVI CRUZ DA HORA (202011152)</p><p>ISADORA MAGALHÃES SOUZA (202011154)</p><p>RAQUEL JULIANA ACRE CASTRO (202310564)</p><p>BARRAGENS DE ENROCAMENTO</p><p>ILHÉUS - BA</p><p>2024</p><p>BIANCA SANTOS BISPO DOS ANJOS (202011150)</p><p>DAVI CRUZ DA HORA (202011152)</p><p>ISADORA MAGALHÃES SOUZA (202011154)</p><p>RAQUEL JULIANA ACRE CASTRO (202310564)</p><p>BARRAGENS DE ENROCAMENTO</p><p>Trabalho apresentado à disciplina de</p><p>Tecnologia das Construções II no curso de</p><p>Engenharia Civil da Universidade Estadual de</p><p>Santa Cruz como requisito parcial de</p><p>conclusão da disciplina.</p><p>Turma: T08</p><p>Docente: Prof.ª Thayse Gama de Carvalho</p><p>ILHÉUS - BA</p><p>2024</p><p>SUMÁRIO</p><p>1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................4</p><p>2. JUSTIFICATIVA....................................................................................................................5</p><p>3. OBJETIVO............................................................................................................................5</p><p>4. DESENVOLVIMENTO.......................................................................................................... 5</p><p>4.1 HISTÓRICO E DESCRIÇÃO DA BARRAGEM DE ENROCAMENTO......................... 5</p><p>4.2 TIPOS DE BARRAGEM DE ENROCAMENTO............................................................ 7</p><p>4.2.1 BARRAGEM DE ENROCAMENTO COM VEDAÇÃO CENTRAL (BEVC)......... 7</p><p>4.2.2 BARRAGEM DE ENROCAMENTO COM VEDAÇÃO A MONTANTE (BEVM).. 9</p><p>4.3 MATERIAIS UTILIZADOS........................................................................................... 11</p><p>4.3.1 ENROCAMENTO.............................................................................................. 11</p><p>4.3.2 MATERIAIS DE TRANSIÇÃO........................................................................... 16</p><p>4.4 TÉCNICAS CONSTRUTIVAS UTILIZADAS............................................................... 17</p><p>4.4.1 CONDIÇÕES INICIAIS..................................................................................... 17</p><p>4.4.2 CONTROLE DE CONSTRUÇÃO......................................................................18</p><p>4.4.3 EXECUÇÃO DE FUNDAÇÃO...........................................................................19</p><p>4.4.4 EXECUÇÃO DO PLINTO..................................................................................20</p><p>4.4.5 DESVIO DO RIO...............................................................................................21</p><p>4.4.6 EXECUÇÃO DE FILTROS E DRENOS............................................................ 22</p><p>4.4.7 PROTEÇÃO DE TALUDES...............................................................................24</p><p>4.4.8 EXECUÇÃO DO MACIÇO DE ENROCAMENTO.............................................25</p><p>4.4.9 EXECUÇÃO DA LAJE DE CONCRETO...........................................................26</p><p>4.5 IMPORTANTES ASPECTOS DA BARRAGEM DE ENROCAMENTO...................... 27</p><p>4.6 VANTAGENS E DESVANTAGENS............................................................................ 28</p><p>4.6.1 VANTAGENS.................................................................................................... 28</p><p>4.6.1 DESVANTAGENS............................................................................................. 33</p><p>4.7 EXEMPLOS REAIS....................................................................................................33</p><p>4.7.1 FOZ DO CHAPECÓ..........................................................................................33</p><p>4.7.2 FOZ DO AREIA.................................................................................................35</p><p>4.7.3 SEGREDO........................................................................................................ 38</p><p>5. CONCLUSÃO.....................................................................................................................43</p><p>6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................. 44</p><p>4</p><p>1. INTRODUÇÃO</p><p>Uma barragem é uma estrutura construída para reter ou controlar o fluxo de água.</p><p>Elas são projetadas para diversas finalidades, incluindo o armazenamento de água para</p><p>irrigação, abastecimento humano e industrial, controle de inundações, geração de energia</p><p>hidrelétrica e controle de poluição. Basicamente, uma barragem consiste em uma barreira</p><p>física que intercepta e retém a água, formando um reservatório ou lago artificial em uma parte</p><p>do rio ou córrego. As barragens são construídas utilizando diferentes materiais, como</p><p>concreto, terra, rocha, ou uma combinação destes, adaptando-se às condições geológicas,</p><p>econômicas e ambientais do local em questão (PASSOS, 2009).</p><p>A barragem de enrocamento é uma estrutura composta por uma mistura de terra e</p><p>pedras, projetada para sustentar uma barragem. Quando destinada ao armazenamento</p><p>permanente de água, é crucial que essas barragens possuam um alto grau de estanqueidade, ou</p><p>seja, um elemento de vedação que evite vazamentos (SILVA 2019).</p><p>Figura 1: Barragem de Enrocamento.</p><p>Fonte: Engwhere, 2018.</p><p>Essas barragens são construídas principalmente com materiais selecionados, em</p><p>seguida transportados, lançados e compactados usando equipamentos especiais, sob rigoroso</p><p>controle executivo. Geralmente, elas incluem um sistema de drenagem interno eficiente para</p><p>evitar a erosão interna e possuem coeficientes de segurança elevados para resistir a possíveis</p><p>rupturas por cisalhamento, garantindo assim a estabilidade da estrutura (PENMAN, 2000).</p><p>Além disso, as barragens de enrocamento devem ser equipadas com sistemas de</p><p>extravasamento bem dimensionados, proporcionando elevados coeficientes de segurança</p><p>5</p><p>contra o galgamento, ou seja, a possibilidade de transbordamento da água além da capacidade</p><p>da barragem. Isso garante a segurança da estrutura e a proteção das áreas abaixo da barragem</p><p>contra inundações (DIAS, ET AL., 2016).</p><p>2. JUSTIFICATIVA</p><p>A tecnologia das barragens de enrocamento é um campo que possui extrema</p><p>relevância e é crucial para a Engenharia Civil. A partir disso, o intuito deste trabalho é</p><p>fornecer um panorama abrangente da tecnologia, destacando seu papel proeminente na gestão</p><p>de maneira sustentável dos recursos hídricos ao redor do mundo. Assim, com a abordagem de</p><p>pontos importantes, o enfoque será dado primeiramente à investigação das origens das</p><p>barragens de enrocamento e suas diferentes tipologias, evidenciando o desenvolvimento</p><p>destas até os dias de hoje. Além disso, serão descritas as técnicas construtivas e materiais</p><p>empregados nessas estruturas, com foco no tratamento inovante das barragens de</p><p>enrocamento com face de concreto, eficaz para garantir a estabilidade da estrutura.</p><p>Em seguida, serão discutidos as etapas de idealização, preparação e construção das</p><p>barragens de enrocamento, de maneira a fomentar uma abordagem multidisciplinar que</p><p>integre aspectos ambientais, geotécnicos, estruturais e hidráulicos na garantia de sucesso do</p><p>projeto. Por fim, será apresentado as vantagens e desvantagens das barragens de enrocamento</p><p>em comparação à outras tecnologias de barragem, e em sequência, exemplificar estes fatores</p><p>com casos reais de barragens de enrocamento ao redor do mundo em seus diferentes contextos</p><p>locais. De maneira concisa, se torna de notável significância abordar tais aspectos das</p><p>barragens de enrocamento, visto que é uma um aspecto da Engenharia contemporânea que</p><p>está em constante desenvolvimento e ascensão.</p><p>3. OBJETIVO</p><p>Este trabalho tem como propósito destacar a significativa contribuição das barragens</p><p>de enrocamento na construção civil, apresentando seu desenvolvimento ao longo do tempo,</p><p>além de ressaltar os tipos existentes, características, métodos construtivos e desempenho, com</p><p>foco na sua aplicação em projetos de engenharia civil.</p><p>4 DESENVOLVIMENTO</p><p>4.1 HISTÓRICO E DESCRIÇÃO DA BARRAGEM</p><p>Engenharia Civil. Disponível:</p><p><https://core.ac.uk/download/pdf/30371197.pdf>. Acesso em: 30 mai. 2024.</p><p>Cruz, P. T.. 100 Barragens Brasileiras. 1996. Editora Oficina de Textos, SP, Brasil, 647p.</p><p>Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens Volume VI -Diretrizes para a</p><p>Construção de Barragens. [s.l: s.n.]. Disponível em:</p><p><https://www.snisb.gov.br/Entenda_Mais/volume-vi-diretrizes-para-a-construcao-de-barragen</p><p>s>. Acesso em: 30 mai. 2024.</p><p>SAYÃO, Alberto S. F.; DA CRUZ, Paulo Teixeira; FERREIRA, Leonardo de Almeida.</p><p>Barragens de enrocamento no Brasil: evolução, avanços e perspectivas. Geotecnia, n. 152, p.</p><p>11-41, 2021. Disponível:</p><p><https://impactum-journals.uc.pt/geotecnia/article/view/9984/7346>. Acesso em: 13 jun.</p><p>2024.</p><p>Growdon, J. P.. The Nantahala dam. 1960. Report of Alumminium Co. of America.</p><p>GAIOTO, Nélio. Barragens de terra e enrocamento. Universidade de São Paulo Escola de</p><p>Engenharia de São Carlos Departamento de Geotecnia. 1982. Disponível em:</p><p>45</p><p><http://repositorio.eesc.usp.br/server/api/core/bitstreams/0649bf9f-31c9-44d2-a752-1fcf308a</p><p>6a8e/content>. Acesso em: 01 jun. 2024.</p><p>AFFONSO, H. M. M. Instrumentação para medir deslocamentos em barragens de</p><p>enrocamento. Dissertação (mestrado) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro,</p><p>Departamento de Engenharia Civil – Rio de Janeiro: PUC, 2004. v., 94f.</p><p>PINHEIRO, I. Barragens na engenharia: tipos e patologias. Inova Civil, 2019. Disponível</p><p>em: < https://inovacivil.com.br/barragens/>. Acesso em: 30 mai. 2024.</p><p>MAGALHÃES, R.. ANA, Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens ,</p><p>Volume s III e V -Guia de Revisão MÓDULO 2 Barragens de Aterro -Terra e</p><p>Enrocamento. 2017. Disponível em:</p><p><https://www.snisb.gov.br/Entenda_Mais/capacitacao/Arquivos_Cursos/curso-guia-de-diretriz</p><p>es-para-elaboracao-de-projeto-de-barragens-e-revisao-periodica-modulo-2-barragens-de-aterr</p><p>o.pdf>. Acesso em: 30 mai. 2024.</p><p>ALBUQUERQUE JUNIOR, F. S.. Análise de barragens de enrocamento com face de</p><p>concreto durante o período de construção e enchimento. Tese de doutorado, PUC-Rio,</p><p>Departamento de Engenharia Civil. 261 p.1993.</p><p>Terzaghi, K.. From theory to practice in soil mechanics. Writings of Karl Terzaghi, John</p><p>Wiley & Sons Pub., New York. 1960.</p><p>BONFIM, Ricardo. Barragens de Terra e Enrocamento. 2017. Disponível em:</p><p><https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-nove-de-julho/engenharia-civil/barra</p><p>gens-i-barragens-de-terra-e-enrocamento/2350692>. Acesso em: 01 jun. 2024.</p><p>Cooke, J.B. and Sherad, J.. Concrete Face Rockfill Dam: I. Assessment. 1987. ASCE,</p><p>Journal of Geotechnical Engineering, v. 113. N.10, pp.1096-1112.</p><p>Pinto, N. S.; Marques Filho, P. L.; Maurer, E.. Foz do Areia Dam – Design, Construction</p><p>and Behaviour. 1985. ASCE Symposium on Concrete Face Rockfill Dams, Detroit,</p><p>Michigan, USA. Edited by J. Barry Cooke and James L. Sherard, pp. 173 – 191.</p><p>46</p><p>47</p><p>DE ENROCAMENTO</p><p>6</p><p>Segundo Davis e Sorensen (1974),o desenvolvimento das barragens de enrocamento</p><p>teve seus marcos desde o século XIX até os dias atuais. Inicialmente, durante o período da</p><p>mineração do ouro na Califórnia, a utilização de explosivos e a abundância de rochas</p><p>possibilitaram a construção das primeiras barragens de enrocamento. No entanto, na primeira</p><p>metade do século XX, algumas barragens enfrentaram problemas de desempenho devido a</p><p>vazões excessivas e grandes deformações após a construção, suspeitando-se que a lubrificação</p><p>durante o enchimento do reservatório poderia ser a causa.</p><p>Terzaghi (1960) demonstrou que a molhagem inicial dos maciços poderia reduzir os</p><p>recalques subsequentes ao aumentar a compressão do enrocamento, apesar de enfraquecer os</p><p>contatos dos blocos. A partir dos anos 60, com o advento de ensaios em amostras de grande</p><p>escala, a técnica de compactação com vibração e molhagem foi introduzida, melhorando o</p><p>desempenho das barragens de enrocamento.</p><p>Cooke (1984) propôs uma divisão histórica do desenvolvimento das barragens de</p><p>enrocamento em três períodos: inicial, de transição e recente. Durante o período inicial</p><p>(1850-1940), as barragens eram compostas por enrocamento lançado sem densificação, com</p><p>estruturas fundamentais como o corpo do enrocamento, colchão de cascalho e face</p><p>impermeável a montante. No período de transição (1940-1965), houve uma experimentação</p><p>agressiva com técnicas inovadoras de projeto e construção, comprovando-se a eficiência da</p><p>compactação do enrocamento. A definição de barragens de enrocamento também evoluiu,</p><p>passando de "blocos de rocha lançados ou compactados em camadas" para "blocos de rocha</p><p>compactados em camadas de no máximo 2,0 metros de espessura".</p><p>No período recente, desde 1965 até os dias atuais, houve um aumento no número de</p><p>barragens de enrocamento de grandes alturas, especialmente em locais de difícil acesso. Uma</p><p>barragem de enrocamento é uma estrutura construída para reter água, regular o fluxo de rios,</p><p>criar reservatórios para armazenamento de água ou gerar energia hidrelétrica. Ela é composta</p><p>principalmente por pedras, rochas e fragmentos de diferentes tamanhos, que são empilhados e</p><p>compactados para formar uma estrutura sólida e resistente.</p><p>Essas barragens são frequentemente usadas em locais onde o solo é rochoso e difícil</p><p>de escavar para a construção de barragens de concreto. A construção de uma barragem de</p><p>enrocamento geralmente envolve várias etapas, incluindo o nivelamento do terreno, a</p><p>colocação de uma base de pedra ou material granular para evitar a erosão, e a montagem das</p><p>camadas de rochas ou enrocamento.</p><p>7</p><p>4.2 TIPOS DE BARRAGEM DE ENROCAMENTO</p><p>As barragens de enrocamento são estruturas híbridas que combinam o uso de</p><p>enrocamento de rochas grandes para formar uma barragem robusta e eficiente. Dessa forma,</p><p>são estruturas frequentemente utilizadas em projetos que requerem grandes volumes de</p><p>armazenamento de água como por exemplo, reservatórios, hidrelétricas, ou até mesmo em</p><p>terrenos que demandam flexibilidade estrutural devido a condições geológicas variáveis,</p><p>podendo suportar grandes cargas e pressões (MELO, 2014).</p><p>Silva Filho (2001) caracteriza que as barragens de terra e/ou enrocamento são aquelas</p><p>erguidas com elementos naturais, como argilas, siltes e areias, ou com componentes</p><p>manufaturados, tais como britas, rochas ou subprodutos de mineração. Essas estruturas são</p><p>tipicamente formadas por materiais provenientes de áreas de escavação autorizada e são</p><p>edificadas mediante um estrito processo de fiscalização.</p><p>Outrossim, Cruz (1996) considera também que as barragens de enrocamento devem</p><p>atender basicamente a três princípios de projeto: o controle do fluxo, da estabilidade e da</p><p>compatibilidade das deformações.</p><p>Dessa forma, temos que as barragens de enrocamento podem ser fundamentalmente</p><p>classificadas em dois tipos: aquelas com um núcleo de argila e aquelas com um revestimento</p><p>impermeável na face a montante. Além disso, o núcleo de argila pode ser posicionado</p><p>centralmente ou inclinado para a montante (GAIOTO, 1982).</p><p>4.2.1 BARRAGEM DE ENROCAMENTO COM VEDAÇÃO CENTRAL (BEVC)</p><p>A barragem de enrocamento com vedação central (BEVC), possui geralmente em seu</p><p>elemento de vedação interna argila, sendo a mesma uma estrutura de combinação de rochas</p><p>grandes (enrocamento) com um núcleo central de argila compactada com função de dar</p><p>estabilidade e impermeabilidade ao corpo do barramento com um todo. Além disso, devido</p><p>um maior coeficiente de atrito presente nas barragens deste tipo, é comum utilizar o mesmo</p><p>material em comparação às barragens de terra, sendo esse tipo de barragem de enrocamento</p><p>mais comum (AFFONSO, 2004).</p><p>Figura 02: Seção Transversal esquemática de BEVC</p><p>8</p><p>Fonte: AFFONSO, 2004.</p><p>No entanto, essas barragens são erigidas em áreas onde as escavações disponibilizam</p><p>quantidades significativas de rochas e onde existem áreas que podem fornecer solo com</p><p>volume suficiente para a construção de um núcleo impermeável, tipicamente fino</p><p>(AFFONSO, 2004).</p><p>Além disso, os taludes do núcleo de argila podem ser mais íngremes, portanto, são</p><p>construídos juntamente com os espaldares a montante e a jusante, garantindo sua estabilidade</p><p>constante. Sendo a barragem de Nantahala, na Carolina do Norte, Estados Unidos, a primeira</p><p>BEVC com núcleo inclinado construída no mundo concluída em 1941 (GROWDON, 1960).</p><p>Já no Brasil, a primeira barragem, semelhante à Nantahala, foi realizada em 1958, pelo</p><p>Engº Francisco Saboya, com seção típica da imagem ilustrativa abaixo:</p><p>Figura 03: Seção típica da Barragem Francisco Saboya, PE, Brasil.</p><p>Fonte: AFFONSO, 2004.</p><p>Sendo a mesma, uma das primeiras do mundo, possui uma proximidade do núcleo</p><p>central em relação à face de montante.</p><p>9</p><p>Com isso, para a execução adequada do corpo da barragem, é crucial ter todos os</p><p>materiais previamente testados, quantificados e com estudos de compactação cuidadosamente</p><p>elaborados. Sendo importante considerar a análise detalhada das características do solo e a</p><p>realização de ensaios de resistência para garantir a estabilidade da estrutura (AFFONSO,</p><p>2004).</p><p>Figura 04: Imagem ilustrativa da Barragem de enrocamento com vedação central (BEVC)</p><p>Fonte: AFFONSO, 2004.</p><p>A realização de aterros experimentais é recomendada para alcançar os níveis desejados</p><p>de compactação e garantir a compatibilidade dos materiais para filtros e transições,</p><p>assegurando uma elevação uniforme do corpo da barragem. Esses cuidados são cruciais para a</p><p>segurança e eficiência da barragem ao longo de sua vida útil (AFFONSO, 2004).</p><p>4.2.2 BARRAGENS DE ENROCAMENTO COM VEDAÇÃO A MONTANTE</p><p>(BEVM)</p><p>As barragens de enrocamento com vedação a montante são caracterizadas por um</p><p>aterro formado inteiramente de enrocamento, com o elemento impermeável posicionado na</p><p>face a montante. Com isso, o componente de vedação pode ser composto de concreto, aço,</p><p>materiais sintéticos, madeira ou betume, dependendo das especificações do projeto e das</p><p>condições ambientais. A escolha do material vedante é crucial para garantir a</p><p>impermeabilidade da barragem e sua durabilidade ao longo do tempo, contribuindo para a</p><p>segurança e eficiência da estrutura (AFFONSO, 2004).</p><p>Dentre as BEVM, a seção mais típica e comum é de face de concreto (BEFC), sendo</p><p>que a solução mais promissora para as BEFC é a que apresenta uma face “delgada” de placas</p><p>de concreto armado, com juntas somente no sentido longitudinal. Quando existem juntas</p><p>10</p><p>horizontais, são somente de caráter construtivos, apoiadas sobre uma face compactada de</p><p>material granular “fino” (cascalho), por vezes tratado com emulsão asfáltica (CRUZ, 1996).</p><p>A espessura do concreto varia, podendo ser de aproximadamente 30 a 50 centímetros</p><p>na parte superior, com incrementos de 20 a 30 centímetros em relação à altura da água do</p><p>reservatório. Além disso, a laje de concreto é composta por grandes painéis articulados com</p><p>veda-juntas, permitindo pequenos assentamentos do enrocamento sem comprometer a</p><p>estanqueidade da estrutura</p><p>(GAIOTO, 1982).</p><p>Figura 05: Barragem de enrocamento com parâmetro impermeável a montante</p><p>Fonte: AFFONSO, 2004.</p><p>Essas placas de concreto na base de uma barragem com face de concreto são</p><p>geralmente conectadas ao plinto por meio de juntas especiais, permitindo a rotação das placas.</p><p>O plinto é apoiado sobre a rocha sã, não erodível, e recebe um tratamento semelhante ao</p><p>utilizado em fundações de estruturas de concreto. Ele se estende ao longo de toda a borda</p><p>inferior da face de concreto. A junta perimetral incorpora uma série de linhas de defesa contra</p><p>a infiltração na estrutura (AFFONSO, 2004).</p><p>Além disso, uma das vantagens da barragem de enrocamento com face de concreto em</p><p>comparação com outros tipos de barragem é justamente a rápida execução, ausência de</p><p>poropressão no maciço, estabilidade inerente à estrutura e um processo de construção</p><p>simplificado. No entanto, uma desvantagem é que, quando se encontram camadas de solo ou</p><p>rocha alterada na fundação, a interação com o maciço pode resultar em movimentos na laje da</p><p>face, podendo levar ao surgimento de trincas (WATZKO, 2007).</p><p>Com isso, os movimentos externos da barragem são medidos topograficamente,</p><p>restringidos aos taludes de montante e jusante, no momento em que os mesmos atinjam as</p><p>linhas de projetos. A medição dos recalques internos na barragem é realizada com células</p><p>11</p><p>hidrostáticas, "caixa sueca". Quando o reservatório é preenchido, a pressão da água causa</p><p>movimentos internos no enrocamento, incluindo recalques, deslocamentos horizontais,</p><p>movimentos dos taludes e da crista, deformações na face de concreto, movimentos das juntas,</p><p>tensões na laje e infiltrações de água (WATZKO, 2007).</p><p>Os movimentos dependem da deformabilidade do material de enrocamento.</p><p>Compreendendo essas características, é possível prever a magnitude dos movimentos e</p><p>projetar adequadamente os dispositivos de proteção contra infiltrações (AFFONSO, 2004).</p><p>4.3 MATERIAIS UTILIZADOS</p><p>Pinheiro (2019) afirma que as barragens de enrocamento são compostas por grandes</p><p>blocos de rocha que compõem o corpo principal concedendo capacidade de suporte, onde seus</p><p>vazios são ocupados por materiais menores. Além disso, é inserido um núcleo impermeável</p><p>na área que possui contato com água para prevenir a circulação da mesma. Materiais de</p><p>transição como areia, pedregulho e cascalho são utilizados para assegurar a integridade entre</p><p>o enrocamento e o núcleo.</p><p>De acordo com Affonso (2004), a execução de barragens de enrocamento demanda</p><p>uma apurada seleção dos materiais essenciais utilizados para garantir a estabilidade,</p><p>durabilidade e impermeabilidade da estrutura. Esses materiais devem ser apanhados em</p><p>regiões mais próximas ao local da barragem a fim de diminuir custos elevados com transporte.</p><p>A rocha utilizada em grande parte da composição da barragem deve ser robusta,</p><p>resistente a ponto de não se desintegrar ou quebrar devido a ocorrências advindas do</p><p>intemperismo físico ou químico (PINHEIRO, 2019).</p><p>Baseada em um estudo geológico preliminar, a busca inicial de materiais visa</p><p>identificar áreas potenciais para adquirir materiais impermeáveis, granulares permeáveis e</p><p>pedras. Além da contribuição de testes preliminares, essa pesquisa auxilia na determinação da</p><p>origem, distribuição, localização e volume dos materiais disponíveis (Manual do</p><p>Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>4.3.1 ENROCAMENTO</p><p>Em meados de 1970, o enrocamento era definido como elementos de rocha que</p><p>possuem 70% de partículas maiores que 12,5 mm e até 30% de partículas menores que 4,8</p><p>mm. Hoje em dia, esses parâmetros são mais ajustáveis e admitem diâmetros de até 1,5 m e</p><p>40% de material fino, isto é, menores que 4,8 mm ou até 10%, que consiste em partículas</p><p>12</p><p>menores que 0,075 mm. Ademais, o fator mais importante corresponde a permeabilidade do</p><p>material, que deve ser superior a , garantindo que não haja aumentos excessivos de10−3𝑐𝑚/𝑠</p><p>poropressão nas camadas (AFFONSO, 2004).</p><p>Watzko (2007) diz que um enrocamento com boa graduação, incluindo algumas</p><p>partículas finas, dispõe uma maior resistência e capacidade de compressão comparado a um</p><p>enrocamento uniforme. Quanto à dimensão máxima dos blocos de enrocamento, esta deve ser</p><p>menor que 80% da espessura da camada compactada.</p><p>O avanço no uso desse material está relacionado ao progresso tecnológico dos</p><p>equipamentos, aos métodos de desmonte, carregamento e compactação de materiais rochosos</p><p>(MAGALHÃES, 2017).</p><p>A deformabilidade dos enrocamentos sofre influência do nível de tensões aplicadas,</p><p>assim como da distribuição granulométrica, forma dos blocos e tipo de rocha. A tabela 1</p><p>fornece os diversos fatores que impactam diretamente ou indiretamente a compressibilidade</p><p>das estruturas (ALBUQUERQUE JUNIOR, 1993).</p><p>Tabela 01: Fatores que afetam as características geomecânicas dos enrocamentos</p><p>Fonte: Albuquerque Junior, 1993.</p><p>Devido à sua boa trabalhabilidade e capacidade drenante, o uso de enrocamento não</p><p>submete-se às condições meteorológicas ou dos níveis naturais de umidade. O cronograma é</p><p>afetado somente por conta das limitações de produção, localização ou capacidade (WATZKO,</p><p>2007).</p><p>Ainda de acordo com Watzko (2007), os enrocamentos podem ser classificados em</p><p>finos, médios, graúdos duros, graúdos brandos. Essas classificações são essenciais para</p><p>auxiliar na compreensão do uso de cada tipo de enrocamento baseado em seu zoneamento e</p><p>13</p><p>características. Essa separação está conectada com a sua aplicação e às características que</p><p>dependem da litologia, grau de alteração dos grãos e granulometria. A menção à litologia e à</p><p>alteração dos grãos leva em consideração a uniformidade em termos de resistência mecânica,</p><p>dureza e coerência, além da resistência à ciclagem.</p><p>● Enrocamento fino</p><p>Trata-se de materiais granulares com diâmetro máximo menor ou igual a 400 mm. Em</p><p>sua formação não são toleradas diversidades de composição geológica em materiais que são</p><p>suscetíveis a grandes modificações. Estes, quando compactados de forma adequada,</p><p>geralmente revelam baixos índices de vazios que resultam em um elevado coeficiente de</p><p>deformabilidade (Ɛ >100 MPa), isto quando são combinados com a boa qualidade dos grãos.</p><p>Já as deformações específicas desse tipo de material tendem a ser da ordem de 1%</p><p>(WATZKO, 2007).</p><p>Figura 06: Enrocamento fino</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>● Enrocamento médio</p><p>São fragmentos de rochas que possuem diâmetros de até 800 mm. Pode-se misturar até</p><p>30% de materiais menos resistentes, sob a condição de que a integridade dos grãos seja</p><p>preservada. Além disso, apresentam um bom desempenho satisfatório em relação à sua</p><p>capacidade de resistir à deformação. Quanto ao coeficiente de deformabilidade, o mesmo</p><p>geralmente encontra-se entre 50 e 90 MPa e as deformações específicas, assim como no</p><p>enrocamento fino, ficam em torno de 1% (WATZKO, 2007).</p><p>14</p><p>Figura 07: Enrocamento médio</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>● Enrocamento graúdo duro</p><p>Os enrocamentos graúdos duros destacam-se por exibirem uma baixa heterogeneidade</p><p>(WATZKO, 2007).</p><p>Figura 08: Enrocamento graúdo duro</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>● Enrocamento graúdo brando</p><p>São marcados por sua flexibilidade, além de aceitarem quase todos os materiais</p><p>granulares derivados das escavações, incluindo os que possuem alto grau de alteração</p><p>(WATZKO, 2007).</p><p>15</p><p>Figura 09: Enrocamento graúdo brando</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>Segundo Gaioto (1982), os materiais utilizados na execução dos enrocamentos da</p><p>barragem podem ser adquiridos de duas fontes, sendo elas:</p><p>● Das escavações realizadas nos túneis e fundações, onde amostras são coletadas</p><p>durante as investigações dos solo para a estruturação nessas áreas. No</p><p>momento dessas escavações, é de suma importância escolher materiais que</p><p>possuam diferentes qualidades a fim de potenciar sua utilização no maciço da</p><p>barragem.</p><p>● Das pedreiras que são abertas exclusivamente para atender a demanda de</p><p>pedras necessárias para execução de enrocamentos e concreto. A localidade</p><p>destas é definida por levantamentos geológicos,</p><p>que são integrados através de</p><p>sondagens rotativas.</p><p>Magalhães (2017) afirma que a qualidade do enrocamento sofre diversas influências</p><p>como a granulometria, o método de compactação e, é claro, a qualidade da rocha. Sendo</p><p>assim, é essencial utilizar rochas íntegras e resistentes, como também aplicar técnicas</p><p>construtivas que resultem em enrocamentos bem graduados e compactados. A partir do</p><p>momento em que se define a espessura das camadas que serão compactadas, deve-se levar em</p><p>consideração o tamanho máximo dos blocos a serem dispostos em cada camada.</p><p>De acordo com Gaioto (1982), as amostras de pedras utilizadas no enrocamento são</p><p>submetidas a ensaios de desagregação, onde são expostas a ciclos naturais e rápidos de</p><p>umedecimento e secagem para qualificar sua resistência. Estas também passam por avaliações</p><p>16</p><p>petrográficas para conhecer minerais existentes,verificar a presença de argilas e analisar</p><p>estruturas e texturas.</p><p>Em outro teste é realizado somente em alguns casos específicos, quando se tem</p><p>incertezas acerca das dimensões e formato das partículas resultantes após a britagem, que é</p><p>decorrente da presença de irregularidades, tais como fissuras excessivas ou existência de</p><p>minerais que possuem influência na composição de planos preferenciais de quebra da rocha</p><p>(GAIOTO, 1982).</p><p>O comportamento dos enrocamentos é distinto de outros materiais granulares como,</p><p>por exemplo, as areias. Isso se deve ao fato de que, no decorrer do processo de compactação</p><p>ou carregamento, os grãos dos enrocamentos apresentam uma tendência à fratura e</p><p>esmagamento, ainda que estejam sob baixos níveis de tensão (WATZKO, 2007).</p><p>4.3.2 MATERIAIS DE TRANSIÇÃO</p><p>Os conhecidos materiais de transição, estão entre os solos e os enrocamentos e são</p><p>uma mistura de ambos. Neles a proporção de componentes grossos é notável, contudo a</p><p>presença de componentes finos é bastante significativa, exercendo um impacto substancial no</p><p>comportamento mecânico do aterro (Magalhães, 2017).</p><p>Figura 10: Transição em barragem de enrocamento.</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>Segundo Gaioto (1982), os materiais granulares empregados nos filtros e transições</p><p>das barragens podem ser de origem tanto natural quanto artificial. Dentre os naturais,</p><p>encontram-se as areias e cascalhos que são comumente achados no leito do rio que será</p><p>estagnado. Já os artificiais, são adquiridos através de pedras britadas. Esses materiais passam</p><p>17</p><p>por investigações para satisfazer todas as suas finalidades, visto que também são utilizados na</p><p>execução de concreto.</p><p>Gaioto ainda afirma que as amostras de areia e cascalho são obtidas por meio de</p><p>equipamentos de sondagem a percussão das jazidas localizadas no leito do rio ou em</p><p>cascalheiras no decorrer das margens. Quanto às amostras de pedras britadas, estas são</p><p>resultantes da britagem de pedreiras ou escavações das fundações. Diversos ensaios são</p><p>realizados com essas amostras, dentre eles encontram-se análise granulométrica,</p><p>permeabilidade, determinação das densidades mínima e máxima e densidade dos grãos.</p><p>4.4 TÉCNICAS CONSTRUTIVAS UTILIZADAS</p><p>As técnicas construtivas usuais nas barragens de enrocamento possuem o objetivo de</p><p>garantir que as mesmas sejam estáveis e duráveis, considerando importantes pontos como a</p><p>geometria da estrutura, além de selecionar materiais apropriados, utilizar um método de</p><p>compactação que se encaixe perfeitamente na situação e inspecionar a qualidade da barragem</p><p>ao longo de todo o processo construtivo (BONFIM, 2017).</p><p>Affonso (2004) assume que a estanqueidade das barragens de enrocamento com face</p><p>de concreto é garantida por um sistema constituído por uma laje de concreto, apoiada sobre a</p><p>face do enrocamento de montante, engastada na fundação por uma laje espessa (o plinto) e,</p><p>em regra, uma cortina de injeções no maciço de fundação.</p><p>4.4.1 CONDIÇÕES INICIAIS</p><p>Segundo o Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens, publicado pela</p><p>ANA (Agência Nacional de Águas), o plano de construção engloba o projeto executivo, as</p><p>especificações técnicas, quantidades de materiais e o cronograma de execução, assegurando a</p><p>qualidade da obra. O planejamento de execução apresenta a sequência e tempo das atividades,</p><p>atentando-se às condições meteorológicas e hidrológicas, visando um cronograma eficiente e</p><p>coordenado.</p><p>Através de ensaios realizados em um laboratório instalado no canteiro de obras, os</p><p>materiais que são utilizados precisam satisfazer os critérios técnicos e normas aplicáveis.</p><p>Deve-se identificar a fonte e selecionar os espaços de armazenamento dos materiais, dando</p><p>importância às questões ambientais. Quaisquer outros ensaios são encaminhados por um</p><p>laboratório certificado.</p><p>18</p><p>Quanto à locação da obra, esta baseia-se no sistema de mapeamento estabelecido no</p><p>projeto, envolvendo os suportes adicionais essenciais para garantir um ótimo desempenho. As</p><p>coordenadas e altitudes correspondentes devem ser informadas à equipe de controle da obra.</p><p>A empreiteira é encarregada de realizar e manusear as instalações elétricas no canteiro</p><p>que possuem o objetivo de iluminar o ambiente e fornecer uma segurança na execução dos</p><p>equipamentos, além de contratar um profissional especializado para certificar um perfeito</p><p>funcionamento. Ademais, um sistema de telecomunicações deve ser instalado, facilitando</p><p>assim o trabalho e a segurança, introduzindo também um alarme acionado em casos de</p><p>emergência.</p><p>É preferível que as jazidas dispostas para obtenção dos materiais estejam localizadas</p><p>dentro do reservatório, a fim de que custos adicionais devido à distância sejam diminuídos</p><p>assim como os impactos ambientais. As investigações geotécnicas são de suma importância e</p><p>portanto devem ser realizadas para analisar as jazidas de filtros, drenos, solos e pedreiras</p><p>potenciais que fornecem agregados para concreto, argamassa e enrocamento.</p><p>As jazidas de solos e aluviões para aterros e filtros devem passar por uma limpeza</p><p>onde são removidas a vegetação e raízes. Os materiais considerados inadequados são</p><p>desprezados ou usados na recomposição do solo, sem ocorrência de mistura entre eles e os da</p><p>barragem. Depois dos ensaios para controle de qualidade, eles são transportados para os</p><p>aterros. Finalizada a exploração, as jazidas são deixadas com rampas estáveis e tratamento</p><p>superficial para evitar a erosão.</p><p>Nas pedreiras, os blocos de pedra alterada devem ser separados e colocados em áreas</p><p>adequadas, enquanto para a extração de enrocamentos os desmontes são realizados em locais</p><p>específicos junto com a produção de aterros experimentais. Logo após a exploração, alguns</p><p>planos de recuperação são feitos, tais como armazenamento de solo retirado para utilização</p><p>futura e prevenção contra deslizamentos de taludes, seguindo o plano de recuperação</p><p>ambiental.</p><p>4.4.2 CONTROLE DE CONSTRUÇÃO</p><p>Watzko (2007) diz que para assegurar a excelência na construção de um aterro, é</p><p>indispensável a realização de testes de controle de compactação em solos, enrocamentos e</p><p>materiais utilizados em filtros, drenos e transições. A condução desses testes deve ser feita de</p><p>acordo com a periodicidade e as diretrizes do projeto e da supervisão. No caso dos solos, os</p><p>testes têm como objetivo avaliar o grau de compactação e a variação do conteúdo de umidade</p><p>19</p><p>em relação ao ideal. Para os enrocamentos, é preciso estabelecer o peso específico e a</p><p>distribuição granulométrica. Em relação aos materiais de filtros, drenos e transições, é</p><p>fundamental analisar a densidade relativa e a distribuição granulométrica. Testes menos</p><p>frequentes são realizados para monitorar a resistência ao corte e, quando necessário, para</p><p>determinar a elasticidade e a permeabilidade.</p><p>Figura 11: Ensaio de densidade “in-situ” na transição.</p><p>Fonte: Aires Waztko, 2007.</p><p>O monitoramento de materiais de enrocamento pode ser feito com base em</p><p>procedimentos já comprovados. Testes rápidos para controle do conteúdo de umidade e do</p><p>grau de compactação podem ser temporariamente aceitos pela supervisão, mas os resultados</p><p>devem ser validados</p><p>pelos testes previamente especificados. Antes de realizar os testes</p><p>mencionados, é essencial fazer uma inspeção visual das camadas para assegurar a</p><p>uniformidade, condição primordial para a efetividade dos testes. Adicionalmente, é</p><p>recomendado abrir poços ou valas para observar diversas camadas, a fim de validar a boa</p><p>interligação entre elas e verificar a uniformidade do aterro (Manual do Empreendedor sobre</p><p>Segurança de Barragens, 2016).</p><p>4.4.3 EXECUÇÃO DA FUNDAÇÃO</p><p>Para preparar as fundações dos aterros em maciços rochosos, é fundamental ter alguns</p><p>cuidados essenciais. Primeiramente, é necessário realizar uma limpeza meticulosa da área de</p><p>contato entre o aterro e a fundação, retirando qualquer acúmulo de areia, pedregulhos, solos</p><p>ou fragmentos soltos de rocha. Essa limpeza deve ser feita com cuidado, preferencialmente</p><p>20</p><p>manualmente, podendo ser realizada juntamente com o jateamento de água para garantir uma</p><p>superfície limpa (Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Logo após a finalização da escavação, todas as cavidades ou irregularidades na</p><p>superfície exposta da fundação são preenchidas com concreto dental e de regularização. As</p><p>fissuras também são preenchidas e seladas com calda de cimento, para apresentar uma</p><p>superfície de fundação regular e uniforme (Manual do Empreendedor sobre Segurança de</p><p>Barragens, 2016).</p><p>Figura 12: Preparo da fundação.</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>A superfície da fundação pode passar ainda por uma outra limpeza, além da feita</p><p>inicialmente, através de jateamento de ar para remover pequenos elementos que dificultem a</p><p>identificação de fraturas. Uma limpeza manual final é crucial para remover qualquer material</p><p>solto restante (Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>4.4.4 EXECUÇÃO DO PLINTO</p><p>Magalhães (2017) cita que é essencial que a escavação para o plinto seja executada de</p><p>forma cautelosa para prevenir a ocorrência de fraturas no maciço rochoso e sobre-escavações.</p><p>No que refere-se ao dimensionamento do plinto, este leva em consideração características</p><p>geológicas, gradientes hidráulicos e a geometria da fundação. O projeto na região das</p><p>ombreiras tem o intuito de diminuir o número de escavações e o volume de concreto. Para</p><p>21</p><p>mais, recentemente vêm-se adicionando parte do plinto dentro da barragem pois, além de</p><p>diminuir as escavações, também respeita os gradientes solicitados.</p><p>A construção do plinto que está ligado à fundação é estabelecida por meio da</p><p>topografia e das propriedades do maciço de fundação. O tipo de execução escolhida varia a</p><p>partir da geometria da solução e da questão da disponibilidade de acesso (Manual do</p><p>Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>O plinto convencional, geralmente utilizado em maciços rochosos de boa qualidade,</p><p>corresponde a uma laje apoiada sobre a fundação e possui uma zona espessa que desenvolve o</p><p>apoio da laje da face de concreto. Se tratando de ombreiras, é indicado que o plinto seja</p><p>projetado com uma laje externa e outra interna para poder atender os critérios do gradiente. Já</p><p>em terrenos íngremes, o projeto apresenta o plinto como uma parede ancorada no maciço</p><p>rochoso (Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Segundo Silva (2007), para fundações em rocha dura e injetável, a mínima largura do</p><p>plinto modifica-se em função da carga hidráulica do reservatório sobre o plinto, normalmente</p><p>de 0,05 a 0,04 dessa carga. Enquanto para fundações em rocha com características inferiores,</p><p>a mínima largura é de 0,10 da altura da carga hidráulica, sustentando uma largura mínima de 3</p><p>metros. Já a espessura, esta equivale à espessura da laje de arranque da face, o ideal é adotar</p><p>uma espessura mínima de projeto de 0,3 a 0,4.</p><p>Inicialmente, o plinto é realizado nas margens antes do desvio do rio através de fôrmas</p><p>fixas ou provisórias, onde o comprimento pode variar. Em locais mais extensos, pode-se</p><p>utilizar fôrmas deslizantes, que consistem em um recurso mais prático e econômico. Essas</p><p>fôrmas são postas em um chassi com rodas que sofre esforços de tração ao longo de trilhos</p><p>por macacos e barrões, similar às fôrmas deslizantes comuns. (SILVA, 2007).</p><p>Figura 13: Execução do plinto</p><p>Fonte: Camargo Corrêa, 2009.</p><p>22</p><p>Ao mesmo tempo que ocorre o início da execução do plinto, o enrocamento é</p><p>despejado nas margens para potencializar o tempo.</p><p>4.4.5 DESVIO DO RIO</p><p>O desvio do rio consiste em uma etapa muito importante visto que ela visa garantir a</p><p>segurança e qualidade da construção da barragem, levando em consideração o regime</p><p>hidrológico da bacia e as condições da área. O procedimento se inicia na construção de</p><p>ensecadeiras feitas de solo e blocos de rocha, ou até mesmo chapas metálicas ou diafragmas</p><p>impermeáveis quando há necessidade, que são capazes de causar intervenções rápidas e</p><p>específicas. Essas estruturas são preparadas para resistir a vazões no rio, porém é necessário</p><p>um cuidado especial no planejamento evitando qualquer tipo de risco (Manual do</p><p>Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Figura 14: Construção de ensecadeiras</p><p>Fonte: Camargo Corrêa, 2009.</p><p>Realizado o desvio do rio, seguido do ensecamento e limpeza do local, o plinto pode</p><p>ser finalizado na área ensecada e o resto do enrocamento é atirado.</p><p>4.4.6 EXECUÇÃO DE FILTROS E DRENOS</p><p>Na execução dos filtros são exercidas técnicas construtivas que certificam o bom</p><p>funcionamento e evitam a ocorrência de contaminação do elemento do filtro com solos finos</p><p>ou caldas de injeção. É de suma importância evitar também a segregação granulométrica dos</p><p>23</p><p>materiais. Os materiais tanto dos filtros quanto dos drenos devem estar úmidos quando</p><p>adicionados às camadas, sendo rapidamente compactados a fim de impossibilitar possíveis</p><p>recalques diferenciais e demasiada rigidez. Se forem utilizados geotêxteis no projeto, é</p><p>importante que estes possuam a resistência mecânica correta, admissibilidade,</p><p>transmissividade, durabilidade e abertura de filtração (Manual do Empreendedor sobre</p><p>Segurança de Barragens, 2016).</p><p>As camadas de filtro e drenos são posicionadas logo depois do tratamento do maciço</p><p>de fundação, e, preferencialmente, antes do desenvolvimento das camadas de solos finos</p><p>adjacentes. Já as camadas horizontais são inclinadas para a jusante e executadas também antes</p><p>dos aterros adjacentes. Vale ressaltar que caso ocorra uma retomada dos aterros por conta de</p><p>interrupções no ritmo de trabalho que pode gerar uma exposição excessiva da camada, esta</p><p>deve ser removida (Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Bonfim (2017) afirma que geralmente é utilizado um tapete drenante que se apoia na</p><p>superfície da fundação e é formado por diversas camadas de materiais com permeabilidade</p><p>elevada que possibilita o escoamento das águas drenadas pela fundação e pelo maciço da</p><p>barragem.</p><p>Figura 15: Tapete drenante</p><p>Fonte: Manuel Ramos, 2016.</p><p>Também são utilizados filtros em chaminé constituídos por areia natural, possuindo</p><p>aproximadamente 1 metro de espessura que é definida pela mínima dimensão requerida para</p><p>sua construção. Eles podem ser executados em camadas finas que são compactadas através do</p><p>rolo vibratório ou pneumático, juntamente com as do aterro ou logo após o aterro alcançar</p><p>certa espessura, tanto por escavação que demanda maior consumo de material ocasionando</p><p>24</p><p>em seções trapezoidais superpostas, quanto por substituição que também demanda muito</p><p>material porém este é proporcional à espessura do aterro escavado (BONFIM, 2017).</p><p>Figura 16: Filtro vertical em construção</p><p>Fonte: Aires Watzko, 2007.</p><p>4.4.7 PROTEÇÃO DOS TALUDES</p><p>A proteção dos taludes é uma importante etapa pois garante a estabilidade e segurança</p><p>das barragens. Portanto, são tomadas algumas medidas nos taludes de montante e jusante. O</p><p>talude de montante é protegido por meio de enrocamentos juntamente com camadas de</p><p>transição que auxilia no combate contra a ação das ondas do reservatório e possíveis chuvas.</p><p>Durante o procedimento executivo, os revestimentos são espalhados</p><p>em camadas de espessura</p><p>máxima correspondente ao diâmetro máximo do enrocamento. Outras alternativas além do</p><p>enrocamento são o solo-cimento, o cascalho, dentre outros. Já os taludes de jusante são</p><p>protegidos por cobertura vegetal, que se torna uma ótima alternativa quanto a integração</p><p>paisagística, tendo cautela na escolha e período de aplicação, irrigação e manutenção. Essa</p><p>proteção previne a ação erosiva das chuvas e dos ventos no local, assim como danos causados</p><p>por animais. Pode-se também utilizar cascalhos como recurso (Manual do Empreendedor</p><p>sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Figura 17: Proteção dos taludes</p><p>25</p><p>Fonte: Felipe Henrique de Souza, 2022.</p><p>4.4.8 EXECUÇÃO DO MACIÇO DE ENROCAMENTO</p><p>O lançamento dos materiais obedece a deposição em cordão, nela o enrocamento é</p><p>despejado e nivelado pela lâmina de um trator de lagartas, obtendo assim uma camada</p><p>uniforme e constante. Então, é adicionado em camadas de espessura limitada e compactado a</p><p>partir de um rolo vibratório pesado liso, onde este é molhado no decorrer do processo. O</p><p>maciço de enrocamento é separado em diferentes zonas, onde a granulometria e energia de</p><p>compactação são variados (SILVA, 2007).</p><p>Figura 18: Lançamento e espalhamento do enrocamento.</p><p>Fonte: Aires Waztko, 2007.</p><p>É de suma importância inserir uma quantidade específica de água assegurando que a</p><p>compactação seja realizada de forma correta, com variações de 10% a 30% do volume do</p><p>enrocamento, conforme o tipo litológico. Além disso, os desníveis entre camadas adjacentes</p><p>necessitam ser reduzidas para manter a uniformidade (Manual do Empreendedor sobre</p><p>Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Figura 19: Molhagem e compactação do enrocamento</p><p>26</p><p>Fonte: Aires Waztko, 2007.</p><p>As camadas na montante da barragem são finas com o propósito de conter</p><p>deformações no decorrer da construção e do enchimento do reservatório. Para a jusante, as</p><p>camadas podem ser mais grossas (SILVA, 2007).</p><p>Figura 20: Processo e finalização do maciço de enrocamento</p><p>Fonte: Camargo Corrêa, 2010.</p><p>4.4.9 EXECUÇÃO DA LAJE DE CONCRETO</p><p>Segundo Silva (2007), nas barragens atuais é adotado a concretagem contínua com</p><p>fôrmas deslizantes que realiza uma distribuição uniforme dos esforços compressivos, sem</p><p>pontos de concentração. Caso ocorra alguma interrupção na concretagem ou quando a laje é</p><p>construída em fases, uma junta de construção horizontal reforçada é aplicada.</p><p>A execução das lajes prossegue de forma específica, onde, geralmente, são utilizados</p><p>dois tipos de fôrmas, sendo as de madeira para as lajes iniciais (de arranque) e as deslizantes</p><p>para a laje principal. As lajes principais são produzidas em partes alternadas, sem interrupção</p><p>de junta a junta e as lajes de arranque, em formato trapezoidal, conectam-se ao plinto e devem</p><p>ser concretadas manualmente durante a execução do enrocamento, antes da laje principal,</p><p>27</p><p>permitindo uma conexão segura entre a laje e o plinto. Na laje principal a fôrma é deslizada</p><p>depois da instalação da armadura de aço e é preciso que tenham apenas juntas de construções</p><p>horizontais entre as lajes das ombreiras e entre as lajes de arranque e principais, usando</p><p>formas deslizantes (Manual do Empreendedor sobre Segurança de Barragens, 2016).</p><p>Figura 21: Fôrmas deslizantes em BEFC</p><p>Fonte: TEMEC, 2018.</p><p>4.5 IMPORTANTES ASPECTOS DA BARRAGEM DE ENROCAMENTO</p><p>De acordo com Bonfim (2017), as barragens de enrocamento são estruturas robustas e</p><p>versáteis, amplamente utilizadas na engenharia com o objetivo de controlar e utilizar recursos</p><p>hídricos. Dessa forma, esses tipos de barragens são construídas com grandes blocos de rocha</p><p>ou outros materiais duráveis, formando assim, uma estrutura capaz de suportar a pressão da</p><p>água através do peso e da estabilidade das rochas empilhadas.</p><p>Além disso, a barragem de enrocamento geralmente inclui um núcleo impermeável,</p><p>sendo o mesmo de suma importância para prevenir a passagem de água através da estrutura.</p><p>Sendo o mesmo, podendo ser formado de argila, betume ou outros materiais impermeáveis, e</p><p>em alguns casos, são utilizadas geomembranas ou paredes de concreto. A parte externa da</p><p>barragem é composta por grandes blocos de rocha ou materiais similares, sendo responsáveis</p><p>por suportar grande parte da pressão hidrostática exercida pelo reservatório (Magalhães,</p><p>2017).</p><p>No núcleo e na parte externa da barragem de enrocamento, há uma presença de zona</p><p>de transição feita de materiais granulares, como por exemplo, brita e pedregulho, auxiliando</p><p>na distribuição uniforme da pressão (AFFONSO, 2004).</p><p>Silva (2007) diz que outro aspecto importante das barragens de enrocamento, é sua</p><p>construção sendo realizadas por camadas compactadas cuidadosamente e estabilizadas, antes</p><p>28</p><p>que a próxima camada seja aplicada, garantindo assim, uma maior estabilidade da estrutura. É</p><p>realizado também um sistema de drenagem interna para que não ocorra acúmulo de água</p><p>dentro da estrutura da barragem, e por conseguinte, um alívio na pressão da água, prevenindo</p><p>patologias ou qualquer outro tipo de danos.</p><p>No entanto, apesar da barragem de enrocamento possuir diversos tipos de vantagens, a</p><p>mesma apresenta algumas limitações, sendo uma delas uma área relativamente grande para</p><p>sua construção, devido a sua base larga, sendo inviável em algumas regiões onde o espaço é</p><p>limitado. Outrossim, é que embora sejam duráveis, essas barragens podem precisar de</p><p>manutenção contínua para garantir a integridade do núcleo impermeável e do sistema de</p><p>drenagem. Além disso, o tempo de construção pode ser um desafio, especialmente em</p><p>projetos grandes, devido à necessidade de compactação e estabilização meticulosa de cada</p><p>camada de material (SILVA, 2007).</p><p>4.6 VANTAGENS E DESVANTAGENS</p><p>Neste tópico, aborda as vantagens e desvantagens do uso de barragens de enrocamento</p><p>com face de concreto. Optou-se por focar neste tipo de barragem devido à sua ampla</p><p>utilização no Brasil, o que torna a análise relevante e aplicável ao nosso contexto nacional por</p><p>suas características técnicas e econômicas, sendo empregado em diversos projetos de grande</p><p>envergadura.</p><p>As vantagens da barragem de enrocamento com face de concreto (BEFC) em relação à</p><p>barragem de enrocamento com núcleo de argila (BENT) são diversas. Ambas compartilham</p><p>vantagens comuns quando comparadas às barragens de concreto, como a não necessidade de</p><p>agregados para concreto e menos requisitos rigorosos para a fundação. Em alguns casos,</p><p>mesmo com custos aparentes mais baixos, a opção pela barragem de concreto foi descartada</p><p>devido a incertezas nas condições de fundação, que poderiam resultar em custos reais de</p><p>construção mais elevados. A barragem de concreto em arco, por exemplo, exige ombreiras</p><p>extremamente resistentes, enquanto as barragens de enrocamento oferecem suporte adicional.</p><p>Não é adequado comparar barragens de enrocamento com face de concreto com</p><p>barragens homogêneas de terra. Fundações resistentes, disponibilidade de enrocamento e</p><p>escassez de material impermeável favorecem a escolha de enrocamento com núcleo</p><p>impermeável ou face de concreto em vez de barragens homogêneas de terra. Quando se</p><p>escolhe um material natural, como enrocamento ao invés de terra, as opções principais são</p><p>BEFC ou BENT. Na BEFC, alternativas ao concreto, como asfalto, aço ou membranas</p><p>29</p><p>sintéticas, são estudadas. As membranas sintéticas, feitas de polímeros como neoprene e PVC,</p><p>embora promissoras, têm durabilidade questionável e alto custo, apesar de já serem usadas em</p><p>tanques e coberturas.</p><p>4.6.1 VANTAGENS</p><p>● Projeto</p><p>No projeto da seção transversal de uma barragem, é essencial garantir flexibilidade</p><p>para acomodar variações nos volumes de material durante a construção, evitando custos e</p><p>atrasos na necessidade de precisão. A barragem de enrocamento com face de concreto</p><p>(BEFC) oferece essa flexibilidade.</p><p>Segundo SHERARD (1967), em locais onde só há pedregulho e areia fina siltosa de</p><p>aluvião, esses materiais podem ser escavados seletivamente com scrapers. Um projeto</p><p>econômico e eficaz de uma barragem de enrocamento</p><p>com núcleo de terra utilizaria</p><p>pedregulho no espaldar e areia siltosa no núcleo. No entanto, isso torna a construção mais</p><p>lenta devido à seleção cuidadosa dos materiais. A utilização de uma laje de concreto a</p><p>montante acelera a construção, permitindo o uso indiscriminado dos materiais no corpo da</p><p>barragem.</p><p>O projeto de alteamento é simples e fácil de executar, requerendo apenas ajustes na</p><p>espessura da laje, na largura do plinto e nas injeções da fundação. A barragem de Fortuna, na</p><p>Austrália, construída em 1984 com 60 metros de altura, foi projetada para permitir um</p><p>alteamento adicional de 40 metros (PERDOMO et al., 1985).</p><p>● Fundação</p><p>Os requisitos básicos para a implantação de barragens de enrocamento com face de</p><p>concreto e aquelas com núcleo de terra são semelhantes, diferentemente do que se pensava até</p><p>o início dos anos 80. Ambas necessitam de uma fundação rochosa. Aluvião pedregulhoso e</p><p>tálus podem ser aceitos em algumas partes da fundação, e dobras, falhas e outras</p><p>descontinuidades, preenchidas ou não, podem atravessar o plinto se forem devidamente</p><p>tratadas.</p><p>O tratamento da fundação sob o elemento vedante na barragem de enrocamento com</p><p>face de concreto (BEFC) é realizado sob o plinto, com uma largura média de 5 a 10% da</p><p>carga hidráulica no ponto (0,05 a 0,1 H), sendo, portanto, menor do que na barragem com</p><p>núcleo de terra (BENT), que varia de 0,3 a 0,5 H. Contudo, como o plinto da BEFC está a</p><p>30</p><p>montante do maciço, a extensão das injeções é maior. Mesmo assim, o custo da área a ser</p><p>tratada na BEFC geralmente é menor do que na BENT.</p><p>O tratamento da fundação sob o plinto ser feito externamente ao maciço permite que</p><p>este seja construído simultaneamente ao alteamento do maciço. Isso é especialmente</p><p>vantajoso em locais onde se prevê um tratamento longo e caro. Em barragens longas e de</p><p>pequena altura, o custo do tratamento da fundação tem maior impacto, favorecendo a escolha</p><p>pela BEFC. Embora o custo unitário dos materiais seja maior, devido à menor placa e ao</p><p>aumento da parte do filtro, essa opção pode ser mais econômica. Exemplos disso são a</p><p>barragem de Macaguá, na Venezuela (1978), com 22 metros de altura e 2900 metros de</p><p>comprimento de crista, e os complexos hidrelétricos de Altamira e Karaó no Brasil, com as</p><p>barragens de Babaquara (80 metros de altura e 2700 metros de crista) e Juruá (40 metros de</p><p>altura e 3000 metros de crista).</p><p>● Maciço de enrocamento</p><p>O zoneamento do maciço e a compactação do enrocamento permitem um melhor uso</p><p>do material proveniente das escavações necessárias. Dessa forma, rochas de qualidade inferior</p><p>podem ser utilizadas no corpo da barragem. Esse método também pode ser empregado em</p><p>barragens de enrocamento com núcleo de terra, embora com menos flexibilidade.</p><p>O volume de enrocamento necessário em barragens com face de concreto é similar ao</p><p>das barragens com núcleo de terra. No entanto, o custo unitário do enrocamento em barragens</p><p>com face de concreto é menor devido à maior flexibilidade na colocação do maciço e à</p><p>facilidade de acesso e construção de rampas.</p><p>O custo do núcleo e filtro da barragem com núcleo de terra é geralmente mais alto do</p><p>que o da laje e da zona subjacente (zona 2) da barragem com face de concreto, principalmente</p><p>devido ao elevado custo da confecção dos filtros.</p><p>● Das estruturas de concreto</p><p>A função dos taludes menos inclinados, com uma largura da BEFC de</p><p>aproximadamente 2,6H, resulta em estruturas de concreto menores em comparação com a</p><p>BENT, que tem uma largura de cerca de 3,6H. Isso inclui elementos como tomadas d'água,</p><p>abraçadeiras e túneis de desvio.</p><p>● De climas extremos</p><p>31</p><p>Em regiões com clima extremamente frio, as barragens não apresentaram problemas</p><p>significativos. Exemplos incluem Outardes 2, no Canadá; Cabin Creek, a 3660 m de altitude</p><p>nas Montanhas Rochosas, EUA; Courtright, a 2500 m na Sierra Nevada, EUA; e Gorillas, a</p><p>3000 m nos Andes colombianos. Esses casos bem-sucedidos inspiraram o projeto da</p><p>barragem de Iruro, no Peru, com 49 m de altura e a 4065 m de altitude, possivelmente a mais</p><p>alta do mundo (JGED, Tenorio e Berna!, 1987).</p><p>Os desafios incluem interrupções ocasionais devido a nevascas e um período de</p><p>trabalho mais curto. O maior cuidado está na concretagem, pois o tempo de pega aumenta e o</p><p>endurecimento é mais lento. Técnicas comuns em climas frios incluem o uso de pozolanas e</p><p>aumento do teor de ar incorporado, o que melhora a trabalhabilidade, reduz a segregação e</p><p>aumenta a impermeabilidade e resistência ao congelamento, embora reduza a resistência (para</p><p>1% de ar incorporado, há uma redução de 3% no fck).</p><p>Em climas chuvosos, as barragens de enrocamento com face de concreto são</p><p>vantajosas. Diferentemente das barragens de enrocamento com núcleo de terra, especialmente</p><p>em solos úmidos, elas não aumentam as pressões hidrostáticas nem apresentam problemas de</p><p>traficabilidade, permitindo que episódios de chuva intensa raramente interrompam a</p><p>construção.</p><p>● Construção</p><p>O receio de fraturas hidráulicas no núcleo de terra de barragens altas situadas em vales</p><p>estreitos incentiva a utilização de barragens de enrocamento com face de concreto (BEFC). O</p><p>tratamento das ombreiras em barragens de enrocamento com núcleo de terra ocorre em etapas</p><p>logo acima da cota de construção. Qualquer dificuldade nessa fase torna-se um gargalo no</p><p>cronograma, frequentemente causando atrasos. Por isso, é preferível realizar esse tratamento</p><p>antes do alteamento do maciço de terra-enrocamento, diferentemente das barragens de</p><p>enrocamento com face de concreto, onde o tratamento é simultâneo ao alteamento.</p><p>Nas barragens de enrocamento com núcleo de terra (BENT), o alteamento do</p><p>enrocamento depende da elevação do núcleo e dos filtros, enquanto nas BEFC, o alteamento</p><p>pode prosseguir independentemente da execução da laje de concreto. As BEFC podem</p><p>suportar enchentes que passem sobre ou pelo maciço, o que implica em maior risco no</p><p>controle de cheias. Dessa forma, os tempos de recorrência adotados são menores, assim como</p><p>as ensecadeiras resultantes.</p><p>Esses fatores contribuem para uma construção mais rápida. Varty et al. (1985)</p><p>exemplificam essa rapidez com dados da Comissão de Hidroeletricidade da Tasmânia para</p><p>32</p><p>barragens com alturas entre 26 e 122 metros: o alteamento do enrocamento leva de 6 a 18</p><p>meses e a execução da laje de 4 a 15 meses, totalizando de 10 a 30 meses para a construção</p><p>completa, mesmo sem a execução simultânea da laje e do enrocamento. As barragens de</p><p>Cethana (110 m, 1971) e Lower Piemann (122 m, 1986) foram construídas, respectivamente,</p><p>em 23 e 30 meses, com produções médias mensais de aproximadamente 120.000 m³ de</p><p>enrocamento e 3.200 m² de área de laje. Na barragem de Foz do Areia, onde a construção</p><p>simultânea da laje e do enrocamento foi adotada, o maciço foi concluído em 30 meses e, 8</p><p>meses depois, iniciou-se o enchimento. A produção mensal de enrocamento foi de quase</p><p>500.000 m³ (Materon, 1985b).</p><p>● Da laje de concreto</p><p>A inspeção da laje em operação é simples, diferente da BENT, e pode ser realizada por</p><p>mergulhadores ou pelo rebaixamento do nível da água. Se houver percolação, não é necessária</p><p>uma inspeção detalhada; basta adicionar areia fina siltosa ao reservatório para selar as</p><p>fissuras. Na BENT, localizar o ponto de percolação é complicado, sendo possível apenas</p><p>controlar as ressurgências a jusante da barragem.</p><p>● Do perigo de entubamento e erosão</p><p>Em barragens de enrocamento com núcleo de terra, a ressurgência pode causar</p><p>preocupações com o entubamento do núcleo, exigindo monitoramento contínuo durante toda a</p><p>vida útil da barragem. Já nas barragens de enrocamento com face de concreto, o principal</p><p>problema é a perda de água, que se tolera enquanto não se torna economicamente inviável. O</p><p>único cuidado adicional é com fundações feitas de material erodível.</p><p>● Da segurança ao deslizamento</p><p>A BEFC possui um alto fator de segurança, o que leva alguns projetistas a não</p><p>realizarem estudos de estabilidade. O empuxo hidrostático a montante do maciço faz</p><p>com que</p><p>todo o peso da barragem de enrocamento com face de concreto contribua para sua</p><p>estabilização. Na barragem de enrocamento com núcleo de terra, o espaldar desempenha um</p><p>papel crucial na resistência. Além disso, a força atuando na BEFC direciona-se para baixo,</p><p>melhorando a fundação.</p><p>● Da sismicidade</p><p>33</p><p>As barragens de enrocamento com face de concreto demonstram alta resistência a</p><p>terremotos. As barragens de Cethana, Alto Anchicaya, Foz do Areia e Murchison registraram</p><p>um módulo de compressibilidade três vezes maior na direção ortogonal à face do que na</p><p>vertical, indicando que o movimento horizontal é significativamente menor que o vertical.</p><p>Isso faz com que a aceleração sísmica seja menos danosa. Mesmo que ocorram fissuras na</p><p>laje, não há problemas de percolação.</p><p>Segundo SHERARD e COOKE (1987), este tipo de barragem é o mais seguro contra</p><p>terremotos, com abatimentos induzidos por sismos estimados em apenas 1 a 2% da altura da</p><p>barragem. Assim, em áreas sísmicas, o projeto não precisa ser modificado, exceto pelo</p><p>aumento da borda livre.</p><p>Um exemplo notável é a barragem de Cogoti, no Chile, concluída em 1940, cujo</p><p>projeto não incorporava muitos dos aspectos modernos. Com 76 metros de altura e taludes</p><p>inclinados conservadoramente para prevenção de sismos (1:1,6 a montante e 1:1,8 a jusante),</p><p>a barragem resistiu a um forte terremoto em 7 de abril de 1943, apresentando apenas um</p><p>abatimento de 40 cm na crista e sem aumento da percolação (STEELE e COOKE, 1974).</p><p>● Da operação cíclica de armazenamento-bombeamento</p><p>Comum em reservatórios de ponta, possibilita avaliar o desempenho de barragens de</p><p>enrocamento com face de concreto sob cargas cíclicas. A barragem de Cabin Creek, com 76</p><p>metros de altura, opera com uma variação diária de 27 metros no nível de água. Em 10 anos,</p><p>assentou 0,02% de sua altura e teve uma percolação de 28 l/s, considerados baixos.</p><p>4.6.2 DESVANTAGENS</p><p>O concreto, por ser um material artificial, é vulnerável aos danos causados pelo meio</p><p>ambiente. Ao longo do tempo, materiais manufaturados tendem a se deteriorar. Assim,</p><p>comparado ao núcleo de terra, que já está intemperizado, a vida útil de uma laje de concreto é</p><p>menor. Além disso, a membrana externa está mais exposta e suscetível a danos do que estaria</p><p>se fosse interna.</p><p>A ensecadeira de montante não pode ser integrada à barragem porque ficaria na área</p><p>que requer mais tratamento de fundação, compactação do enrocamento e cuidados nas juntas,</p><p>entre outros. Isso impactaria significativamente as obras de desvio e os custos associados.</p><p>É importante notar que, devido aos maiores riscos no desvio do rio, essas ensecadeiras</p><p>são menores, sendo comum elevar rapidamente um trecho de montante do maciço principal.</p><p>34</p><p>Uma barragem parcialmente construída pode conter enchentes, permitindo a percolação pelo</p><p>maciço ou até ser transposta, desde que o talude de jusante seja reforçado.</p><p>Em barragens mais altas, há uma preocupação com o movimento da junta perimetral e</p><p>a possível percolação resultante. Como esses movimentos são proporcionais ao quadrado da</p><p>altura da barragem, o temor é justificável.</p><p>4.7 EXEMPLOS REAIS</p><p>4.7.1 FOZ DO CHAPECÓ</p><p>Esta foi a primeira barragem do tipo BENA (enrocamento com núcleo asfáltico)</p><p>no Brasil. Construída pela Construtora Camargo Corrêa de março de 2007 a outubro</p><p>de 2010, um prazo considerado recorde para uma barragem com 48 m de altura e 548 m de</p><p>comprimento.</p><p>Figura 22: Seção transversal da barragem.</p><p>Fonte: Geotecnia (uc.pt)</p><p>O núcleo de concreto asfáltico tem apenas 55 cm de largura e funciona como uma</p><p>cortina de vedação central, para impedir a passagem de água, com quatro materiais dispostos</p><p>em sequência de montante para jusante: transição fina, transição grossa, enrocamento fino e</p><p>enrocamento grosso, com blocos de diâmetro máximo variáveis entre 75 mm a 500mm. As</p><p>figuras abaixo ilustram o lançamento das transições e da massa de asfalto aquecida a uma</p><p>temperatura entre 110ºC e 170ºC e os trabalhos de compactação, logo após o lançamento dos</p><p>materiais com o uso da máquina pavimentadora , respectivamente.</p><p>https://impactum-journals.uc.pt/geotecnia/article/view/9984</p><p>35</p><p>Figura 23 e 24: Aspectos construtivos da Foz do Chapecó.</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Sayão et al. (2013) propõem uma abordagem numérica para prever os deslocamentos</p><p>em barragens de enrocamento com núcleo de concreto asfáltico, utilizando o software de</p><p>elementos finitos Plaxis 2D. A metodologia de previsão foi validada por meio de uma</p><p>retroanálise do comportamento da Barragem Megget, na Escócia, construída no final dos anos</p><p>1970, e posteriormente aplicada ao caso da Barragem de Foz do Chapecó. A simulação</p><p>numérica buscou reproduzir a sequência construtiva em campo e as variações do nível do</p><p>reservatório de Foz do Chapecó. Em 2010, a UHE Foz do Chapecó iniciou suas operações,</p><p>com uma potência instalada de 855 MW.</p><p>Figura 25: Vista aérea da usina em operação no Rio Uruguai.</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>4.7.2 FOZ DO AREIA</p><p>Nos anos 1980, várias obras de engenharia de grande importância começaram na</p><p>Região Sudeste, a maioria iniciada na década anterior. Entre elas, destacam-se a construção da</p><p>36</p><p>Usina de Itaipu Binacional e diversas usinas hidrelétricas com grandes barragens no Rio</p><p>Iguaçu, no Paraná. A Usina de Foz do Areia, com capacidade de 2.511 MW, merece destaque.</p><p>A COPEL (Companhia Paranaense de Energia Elétrica) firmou o contrato para os estudos de</p><p>engenharia com o consórcio MKE-KEIC no final de 1973, e em agosto de 1974 foi definido o</p><p>local para a usina no município de Pinhão, a 240 km de Curitiba.</p><p>As obras civis começaram em outubro de 1976 pela CBPO, empresa do Grupo</p><p>Odebrecht. Segundo Rosi (1983), Foz do Areia era a maior barragem do mundo em</p><p>enrocamento com face de concreto na época da construção, devido à altura de 160 m,</p><p>extensão de crista de 828 m e volume total de 14.000.000 m³. O projeto incluía, além da</p><p>barragem, dois túneis de desvio, seis condutos forçados escavados em rocha, uma casa de</p><p>força semi-abrigada e um vertedouro de superfície controlado por comportas.</p><p>As características geológicas e topográficas do local, típicas da Região Sul do Brasil,</p><p>foram essenciais para o detalhamento do projeto Foz do Areia. O cronograma e o custo da</p><p>obra foram cruciais na definição do projeto. Devido ao alto teor de umidade natural do solo</p><p>argiloso e dificuldades de compactação em condições de chuvas frequentes, a opção pela</p><p>barragem de enrocamento com face de concreto (BEFC) foi mais viável e econômica do que a</p><p>barragem de enrocamento com núcleo argiloso. Foz do Areia seria a primeira barragem</p><p>brasileira do tipo BEFC e o projeto hidrelétrico mais importante do Rio Iguaçu, responsável</p><p>pelo controle da vazão para as usinas a jusante.</p><p>Durante o projeto e a construção, a COPEL contou com o apoio de um Conselho de</p><p>Consultores formado por engenheiros renomados, como Barry Cooke, Victor de Mello e</p><p>Nelson Sousa Pinto. Uma ensecadeira com 45 m de altura permitiu o desvio do Rio Iguaçu</p><p>por meio de dois túneis não revestidos em basalto, projetados para vazões de até 3.800 m³/s.</p><p>Durante a escavação dos túneis de desvio, ocorreu um incidente sério com o desabamento de</p><p>blocos do maciço de basalto colunar.</p><p>A barragem foi dividida em zonas distintas: a montante, com blocos de basalto</p><p>compactados em camadas de 0,80 m, e a jusante, com camadas compactadas de 1,60 m de</p><p>basalto intercaladas com brecha. A compactação foi realizada com rolo liso vibratório de 10</p><p>toneladas e jateamento de água para remoção de partículas finas e melhor eficiência na</p><p>compactação. Foi especificada uma zona de transição entre a face de concreto e o</p><p>enrocamento, com material fino processado, colocado em camadas de 0,40 m e compactado</p><p>com seis passagens do rolo liso vibratório de 10 t.</p><p>37</p><p>Figura 26: UHE Foz do Areia. Ensecadeira em construção, com os túneis desvio do rio na margem</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Figura 27: UHE Foz do Areia. Face de concreto em construção, com o rio desviado</p><p>na margem direita.</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Figura 28: UHE Foz do Areia. Desmoronamento no emboque dos túneis de desvio (CBDB, 2009).</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>38</p><p>O talude de montante da zona de transição foi revestido com emulsão asfáltica e</p><p>coberto com areia para evitar a erosão superficial e facilitar a compactação. Esse método de</p><p>construção foi amplamente utilizado em diversas barragens de enrocamento no Brasil e no</p><p>mundo até a criação de um novo método com concreto extrusado no paramento de montante.</p><p>Este novo método foi aprimorado na construção da UHE Itá, localizada no Rio Uruguai, entre</p><p>Santa Catarina e Rio Grande do Sul, e descrito por Resende (1999).</p><p>Em Foz do Areia, a laje de concreto na face montante tem espessura variável, de 0,80</p><p>m (na base), até 0,30 m, no topo. Por razões estéticas, a face de jusante foi executada com</p><p>blocos arrumados de basalto maciço, posicionados cuidadosamente com a pá de um trator.</p><p>Uma avaliação do comportamento da barragem durante a construção, com base na</p><p>instrumentação de campo, foi reportada por Albuquerque Jr e Byrne (1993).</p><p>Figura 29: UHE Foz do Areia em operação, com o vertedouro fechado.</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>A construção de Foz do Areia gerou controvérsia e oposição no Paraná, pois causaria a</p><p>submersão em 1979 da Usina Salto Grande do Iguaçu, aproveitamento pioneiro no Rio Iguaçu</p><p>com 15,2 MW, inaugurada em 1967. Foz do Areia seria depois renomeada oficialmente como</p><p>UHE Gov. Bento Munhoz da Rocha Netto, em homenagem ao governador que fundou a</p><p>COPEL em 1954.</p><p>4.7.3 SEGREDO</p><p>O sucesso do Projeto Foz do Areia incentivou a Copel a avançar com a construção da</p><p>usina de Segredo, localizada no rio Iguaçu, com capacidade de 1.260 MW, no município de</p><p>Mangueirinha, a 280 km de Curitiba. O projeto Segredo levou em conta as condições</p><p>39</p><p>climáticas, geológicas e topográficas da região para otimizar o cronograma de execução e o</p><p>enchimento do reservatório (Pinto et al, 1985b). A usina se destacou por ser a primeira a</p><p>apresentar, em 1987, o Relatório de Impacto Ambiental (RIMA) para uma hidrelétrica no</p><p>Brasil.</p><p>A usina Segredo possui uma casa de força semi-abrigada com quatro unidades</p><p>geradoras de 315 MW cada, e uma barragem de enrocamento com face de concreto (BEFC)</p><p>de 145 m de altura e 700 m de comprimento, formando um reservatório de 81 km² com</p><p>profundidade máxima de 112 m, controlado por um vertedouro com seis comportas do tipo</p><p>segmento. A tomada d’água conduz a água para quatro condutos forçados na margem</p><p>esquerda.</p><p>Figura 30: UHE de Segredo. Canal de adução, tomada d’água e condutos forçados.</p><p>Fonte: impactum-journals, 2021.</p><p>A construção da barragem foi possibilitada por dois túneis de desvio em basalto, com</p><p>13 m de diâmetro e cerca de 700 m de comprimento, também na margem esquerda. O desvio</p><p>do Rio Iguaçu ocorreu entre setembro de 1987 e junho de 1988. Com o rio desviado pelos</p><p>túneis, a construção da barragem avançou rapidamente. O enrocamento da barragem foi</p><p>compactado em camadas de 0,80 m, com molhagem e seis passagens de um rolo liso</p><p>vibratório de 10 t. A Figura 32 ilustra a concretagem da laje de montante, realizada com</p><p>forma deslizante, a ensecadeira de enrocamento de 61 m de altura e uma ponte metálica de</p><p>serviço que foi desativada pois ficaria submersa com o enchimento do reservatório.</p><p>Figura 31: Emboque dos túneis no canal de desvio do rio.</p><p>40</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Figura 32: Canal e túneis de desvio em operação, lado montante.</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Figura 33: Concretagem da laje na face montante</p><p>41</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Figura 34: Posicionamento dos blocos na face jusante.</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Seguindo o exemplo de Foz do Areia, a face de jusante foi preparada esteticamente</p><p>com blocos organizados por um trator. As escavações para implantação do circuito hidráulico</p><p>da usina, incluindo o canal de adução, tomada d’água, condutos forçados, casa de força e</p><p>canal de fuga, foram realizadas entre setembro de 1988 e dezembro de 1989. Em 1992, a</p><p>Usina de Segredo foi inaugurada e renomeada Usina Hidrelétrica Gov. Ney Braga, em</p><p>homenagem ao ex-prefeito de Curitiba e ex-governador do Paraná.</p><p>Albuquerque Jr. (1993) apresenta análises tridimensionais do comportamento da</p><p>barragem de Segredo durante o enchimento do reservatório, baseadas em resultados da</p><p>instrumentação de campo. Diferentes modelos de comportamento do enrocamento foram</p><p>utilizados nas análises, destacando-se o Modelo Hiperbólico (Duncan e Chang, 1970), por sua</p><p>simplicidade e eficiência. Os parâmetros de deformabilidade do enrocamento foram definidos</p><p>com base na experiência anterior com Foz do Areia e em resultados de ensaios com materiais</p><p>similares encontrados na literatura (Albuquerque Jr e Byrne, 1993).</p><p>Figura 35: UHE de Segredo. Vista aérea da usina em operação, com reservatório cheio.</p><p>42</p><p>Fonte: Impactum-journals, 2021.</p><p>Os deslocamentos verticais na face de concreto apresentam uma assimetria</p><p>significativa, com dois pontos principais de recalque: um no leito do rio e outro próximo à</p><p>ombreira direita. Esses pontos correspondem às áreas mais impactadas pela geometria</p><p>irregular do vale, onde o leito do rio possui variações de elevação. Em contrapartida, os</p><p>recalques na crista da barragem são simétricos e não dependem da geometria do vale. Essas</p><p>observações se referem especificamente à fase de enchimento, considerada a mais crítica na</p><p>vida útil de uma barragem de enrocamento (Albuquerque Jr, 1993). Os deslocamentos</p><p>verticais máximos previstos e medidos na seção instrumentada foram de 30 cm e 28 cm,</p><p>respectivamente. Durante o enchimento, os deslocamentos horizontais previstos na face de</p><p>montante exibiram um padrão similar aos deslocamentos verticais.</p><p>As análises da barragem de Segredo evidenciam a influência da geometria do vale nas</p><p>deformações da face de montante. A previsão dos deslocamentos longitudinais é importante</p><p>para determinar a tendência de movimento dos painéis de concreto. As tensões iniciais</p><p>consideradas na análise do enchimento foram obtidas através de uma simulação prévia da</p><p>sequência de construção da barragem (Saboya Jr et al, 1994). Após as barragens de Foz do</p><p>Areia e Segredo, dezenas de outras grandes barragens de enrocamento com face de concreto</p><p>foram construídas no Brasil e no mundo, muitas das quais já foram relatadas e analisadas por</p><p>Cruz et al (2014).</p><p>43</p><p>5. CONCLUSÃO</p><p>Com base nos aspectos discutidos neste trabalho, pode-se concluir que as barragens de</p><p>enrocamento desempenham um papel crucial na engenharia civil onde sua relevância</p><p>histórica, avanços tecnológicos e aplicação prática são evidentes. Além disso, representam</p><p>uma solução eficiente para grandes projetos de contenção de água, desde que sejam</p><p>considerados os critérios adequados de planejamento, execução e manutenção.</p><p>Foi possível compreender, de maneira aprofundada, esse tipo de barragem, adquirindo</p><p>informações valiosas para futuros projetos e pesquisas na área. A contínua inovação e o</p><p>aprimoramento das técnicas e materiais empregados prometem ampliar ainda mais as</p><p>possibilidades de utilização das barragens de enrocamento, consolidando sua posição como</p><p>uma escolha preferencial em muitos contextos de engenharia civil.</p><p>44</p><p>6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>SILVA, Adriano Frutuoso da. Análises tridimensionais de barragens de enrocamento com</p><p>face de concreto com objetivo de otimizar os critérios de projeto. 2007. Disponível em:</p><p><http://www.realp.unb.br/jspui/bitstream/10482/1582/1/Tese_AdrianoFrutuosoSilva.pdf>.Ace</p><p>sso em: 30 mai. 2024.</p><p>CRISPEL, Flávio Alberto. Barragem de enrocamento com face de concreto: simulação e</p><p>parametrização por elementos finitos. 1991. Disponível em:</p><p><https://pantheon.ufrj.br/bitstream/11422/3989/1/172852.pdf>. Acesso em: 30 mai. 2024.</p><p>WAZTKO, Aires et al. Barragens de enrocamento com face de concreto no Brasil. 2007.</p><p>Tese de Doutorado. Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa</p><p>de Pós-Graduação em</p>