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fundações (u); \uf0a7 Peso próprio da barragem(P); \uf0a7 Peso da água, atuando sobre faces inclinadas; \uf0a7 Ação da água por percolação, resultando esforços principalmente em sua base; \uf071Esforços horizontais; \uf0a7 Empuxo d\u2019água de montante e de jusante(E); \uf0a7 Esforços de atrito. UFRJ 30 2. Barragens: esforços atuantes. E1 P u y1 y2 E2 x1 x2 (modificações quando há dreno...) UFRJ 31 2. Barragens: esforços atuantes. \uf071Estabilidade de uma barragem a gravidade: \uf0a7 Tombamento: St = E2 Y2+ P x1 > St min (~1,3) E1Y1 + u x2 \uf0a7 Flutuação: Sf = P > Sf min (~1,1) U UFRJ 32 2. Barragens: esforços atuantes. \uf071 Estabilidade de uma barragem a gravidade: \uf0a7 Deslizamento \u2211 FH < \u3c6 \u3a3 FV \u3c6 = coeficiente de atrito admissível (concreto-concreto 0,75; Concreto \u2013 rocha boa 0,60 a 0,75; concreto-argila seca 0,51 etc) \uf0a7 Esmagamento: as tensões máxima e mínima devem ser menores do que a do material que suporta a carga \u3c3ad > \u3a3 FV bL Tração (montante) compressão (jusante) UFRJ 33 2. Barragens: cota da crista. http://www.fcth.br/Cursos/cursos/phd5706/capacidade_de_reservatorios.pdf Cálculo do \u201cfetch\u201d UFRJ 35 2. Barragem de terra: percolação. 2. Barragens: percolação. Na figura é possível observar a rede de percolação na fundação de uma barragem.Uma rede de percolação é uma representação gráfica das trajetórias da água ao passar através de um material permeável. http://www.georoteiros.pt/georoteiros/Apagina/multimedia.aspx?TIPO_galeria=Dia gramas/esquemas UFRJ 37 2. Barragens: tratamento fundações. \uf071Tratamento da rocha de fundação: \uf0a7 Injeções de consolidação; \uf0a7 Injeções de impermeabilização; \uf0a7 Drenos (barragens de concreto) \u2013 eliminar pressões. UFRJ 38 2. Barragens: tratamento das fundações. As condições técnicas, que podem influir na determinação da escolha do tipo da barragem pertencem, principalmente, à geologia. Ou seja, o tipo da barragem depende da qualidade dos materiais sobre os quais ou com os quais deverá ser construída. Barragens de gravidade, de concreto, em arco , por exemplo, exercem esforços de pressão nas fundações que exigem, em geral, rocha sã. As barragens de terra ou de enrocamento não exigem condições especiais de fundação. UFRJ 39 Barragens de concreto: Tratamento da rocha de fundação. Injeções de consolidação: a rocha de fundação apresenta- se, depois da escavação das camadas de terra, fendilhada. Com o uso de explosivos na escavação, a rocha é danificada e a coesão diminuída. A resistência da rocha fendilhada e deteriorada pela escavação pode ser restabelecida, ou ao menos melhorada, por meio de injeções de consolidação, usando, para isso, calda de cimento ou argamassa, conforme a largura das fendas. 2. Barragens: tratamento das fundações. UFRJ 40 2. Barragens: tratamento das fundações. Barragens de concreto:Tratamento da rocha de fundação . Injeções de impermeabilização: Outro problema muito importante para o projeto de uma barragem consiste na percolação da água através do material da fundação, tanto no fundo, quanto nas encostas do vale. A percolação provoca três efeitos principais: \u2022A perda d´água; \u2022A eventual danificação do subsolo pelo fluxo da água, pondo em risco a estabilidade da construção e \u2022A pressão sob o plano de fundação da construção (subpressão). UFRJ 41 Barragens de concreto:Tratamento da rocha de fundação. Injeções de impermeabilização: Para diminuir a permeabilidade do subsolo \u2013 é convicção quase unânime dos especialistas que uma vedação completa é impossível \u2013 e, assim, para combater seus efeitos nocivos, executam-se, geralmente, cortinas de injeção. O material injetado espalha-se, a partir dos furos, em todas as direções pelas fendas da rocha, formando, assim, uma zona de permeabilidade reduzida. 2. Barragens: tratamento das fundações. UFRJ 42 Barragens de concreto:Tratamento da rocha de fundação. Drenos: O meio mais seguro para eliminar pressões, dentro da rocha e entre a rocha e o fundo de uma construção, consiste na execução de furas de drenagem. Por isso, debaixo das barragens de concreto, é executada uma fila de furos de drenagem, que geralmente desembocam numa galeria, disposta na parte de montante da barragem, se possível, abaixo do nível de jusante mais baixo. 2. Barragens: tratamento das fundações. UFRJ 43 Nos locais previstos para a construção da barragem onde a rocha firme está coberta por uma camada de aluviões, entulhos e outros solos, que por sua grande espessura não podem ser removidos, o tipo indicado é a barragem de terra ou de enrocamento. É claro que o tratamento das fundações é diferente dos métodos aplicados na fundação em rocha. As solicitações específicas nas fundações, exigidas pelo peso da barragem são muito menores. 2. Barragens: tratamento das fundações. UFRJ 44 Barragens de solo/enrocamento:Tratamento do solo de fundação. Injeções de consolidação: São desnecessárias. Injeções de impermeabilização: Mesmo com efeito apenas parcial, nesses casos, são de maior importância, não somente para diminuir as perdas d´água ou a subpressão exercida sobre as construções mas também para evitar ou diminuir a percolação subterrânea ligada ao perigo de lavagem dos materiais finos e ao perigo de enfraquecimento da fundação. 2. Barragens: tratamento das fundações. UFRJ 45 3. Aspectos construtivos. Há, essencialmente, 2 grandes enfoques, quando se fala de aspectos construtivos de aproveitamentos hidrelétricos: \uf0a7 Cronograma e planejamento construtivo: interferência com outras áreas, tais como, geologia, geotecnia, hidrologia, aspectos sócio-econômicos, áreas de empréstimos, situação das estradas, vila dos trabalhadores, variabilidade temporal, desvio do rio, vias de acesso, dentre outros. \uf0a7 Algumas estruturas principais - Detalhes de aspectos construtivos: vertedouro, casa de força, tomada d´água, ensecadeiras, etc Porém, é no imprevisível que reside a criatividade do engenheiro... UFRJ 46 3. Aspectos construtivos: cronograma e planejamento. Para iniciar o planejamento da construção, devem ser fixadas as principais premissas adotadas, tais como: \uf0a7 Etapas da obra; \uf0a7 Data do desvio do rio; \uf0a7 Data do enchimento do reservatório; \uf0a7 Data do início de geração da primeira unidade; \uf0a7 Intervalo do início de geração das demais unidades; \uf0a7 Alturas de camadas de concretagem e tipos de concreto (refrigerado ou não), por estrutura, da Obra; \uf0a7 Critérios de empilhamento do material escavado e destino; \uf0a7 Projetos sócio-ambientais (datas marco); \uf0a7 Data limite para obtenção das licenças de operação. \uf0a7 ensecadeiras, etc UFRJ 47 Os estudos de planejamento construtivo e o estabelecimento do cronograma das obras civis e de montagem visam os seguintes objetivos: \uf0a7 Atender as datas de geração estabelecidas; \uf0a7 Avaliar e sugerir ações quanto às interfaces entre as atividades de construção civil e montagem eletromecânica; \uf0a7 Fornecer subsídios para a mobilização do empreiteiro das obras civis principais e dos serviços de montagem eletromecânica; \uf0a7 Fornecer subsídios para definições das datas início de fabricação dos equipamentos eletromecânicos, dos prazos de fabricação e das datas de entrega na obra. 3. Aspectos construtivos: cronograma e planejamento. UFRJ 48 O estudos de planejamento construtivo também devem definir as etapas construtivas básicas e devem ser desenvolvidos simultaneamente com os estudos de desvio do rio. Esses estudos deverão considerar, entre outros, os seguintes aspectos: \uf0a7 Hidrologia: vazões, níveis, pluviosidade; \uf0a7Volumes de serviços: escavações em solo e rocha, aterros, enrocamentos, volumes de concreto por tipo; \uf0a7 Balanceamento dos materiais das escavações obrigatórias; \uf0a7 Distância de transporte; \uf0a7 Critérios para lançamento de materiais