Tema_5_2010

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Tema 5 - Aproveitamentos Hidrelétricos: 
Barragens e Aspectos Construtivos 
 
Heloisa Teixeira Firmo 
hfirmo@gmail.com 
hfirmo@poli.ufrj.br 
 
2562-7991 
 
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Sumário: 
 
1. Bibliografia. 
2. Barragens. 
3. Aspectos construtivos. 
 
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3 
 
 Schreiber, Usinas Hidrelétricas - Editora 
Edgar Blücher, Ltda. 
 USBR – Design of Small Dams. 
 Manuais ELB (Inventário, PCH, Viabilidade, 
Projeto Básico). 
 
1. Bibliografia. 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
A construção de uma barragem ligada a uma usina 
hidrelétrica pode ter principalmente as finalidades: 
 a concentração do desnível de um rio para 
produzir uma queda; 
 Afogar tomada d´água, usina de desvio; 
 A criação de um grande reservatório capaz de 
regularizar o deflúvio; 
 O levantamento do nível d’água para possibilitar a 
entrada da água num canal. 
As barragens podem também servir para outros fins 
como, por exemplo, controle de cheias, abastecimento, 
rejeitos ou irrigação. 
2. Barragens: rejeitos de mineração. 
Rompimento de uma barragem de rejeitos de mineração, ocorrido junto à estrada de 
São Sebastião de Águas Claras, em Nova Lima - MG (2001). 
http://www.precisao.eng.br/ 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Classificação segundo o material de construção: 
 de terra (com seção homogênea e com seção 
zoneada); 
 de enrocamento; 
 de concreto; 
 tipo misto. 
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Barragem de terra: é apropriada para locais onde a 
topografia se apresente suavemente ondulada, nos vales 
pouco encaixados, e onde existam áreas de empréstimo de 
materiais argilosos/arenosos suficientes para a construção 
do maciço compactado. 
Adequabilidade do local: Um local considerado adequado 
para implantação de uma barragem de terra, além dos 
aspectos anteriormente citados, deverá possuir as 
seguintes características: 
 
 
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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áreas de empréstimo e pedreiras localizadas em cotas 
superiores às da barragem, visando facilitar o transporte 
de materiais; 
 as fundações devem ter resistência e estanqueidade 
suficientes, de acordo com as recomendações para Preparo 
e Tratamento das Fundações (manual PCH); 
 o eixo deve ser posicionado no local mais estreito do rio, 
visando-se reduzir o volume da barragem; 
 as margens do reservatório devem ser estáveis, visando-
se minimizar escorregamentos. 
 
 
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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A inexistência de áreas de empréstimo de solos argilosos torna 
antieconômica a adoção de barragem de terra nesses locais. 
Caso o balanceamento de materiais mostre que existe volume 
de rocha excedente, a seção da barragem deve ser mista 
(terra-enrocamento), uma vez que, certamente, significará 
economia para o empreendimento. 
Adequabilidade do local: Um local considerado adequado para 
a implantação de uma barragem de enrocamento deverá possuir 
as seguintes características 
 disponibilidade de material rochoso em quantidade suficiente. 
Normalmente é necessário desmontar 100 m3 de rocha para 
cada 130 m3 lançado no corpo da barragem. 
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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Adequabilidade do local (barragem de enrocamento): 
 As pedreiras devem estar localizadas preferencialmente em 
cotas superiores às da área de construção da barragem, visando 
facilitar o transporte de materiais; 
 possibilidade de utilização direta do material, sejam os mesmos 
provenientes da escavação das fundações das outras estruturas 
ou das pedreiras; 
 a largura do vale, na cota da crista da barragem, deve ser a mais 
estreita no trecho aproveitável do rio, visando-se reduzir o volume 
da barragem; 
 as fundações e as ombreiras devem ser resistentes e estanques; 
 facilidade de construção e de acessos. 
 
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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Entre os tipos tecnicamente viáveis, será escolhido aquele 
que resultar em investimentos menores. Se existe terra 
argilosa ou arenosa, com as qualidades adequadas, em 
quantidades suficientes, numa distância razoável, uma 
barragem de terra será o tipo indicado, principalmente, se 
areia natural para concreto não existir em quantidade 
suficiente perto do local da barragem. 
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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Por outro lado, a escavação em rocha, quando necessária 
em grandes quantidades, para a construção do vertedouro 
e de outras obras, pode orientar o projeto para uma 
barragem de enrocamento, sobretudo se a quantidade 
disponível de terra argilosa para vedação é pequena. 
 
Em outros casos, um perfil constituído parcialmente de 
terra e parcialmente de enrocamento pode ser a solução 
mais econômica (barragem mista). 
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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barragem de terra homogênea (H> 10 m) 
Fonte: Manual PCH, ELB. 
 
a
m2
1
borda livre
NA máx.
1
m1
H
h
5,00 5,00
aterro
compactado
tapete drenante
m1H a 0,3hm2m2H
filtro vertical aterro
compactado
pavimento flexível
dreno de pé
proteção com grama
det. 3
2. Barragens: aspectos conceituais. 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Itaipu: Barragem de terra direita 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Itaipu: Barragem de terra esquerda. 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Barragem de terra: a barragem acima tem um perfil tipo zoneado, com núcleo constituído 
por solos argilosos no paramento a montante, separado por um filtro do paramento de jusante 
que é constituído por materiais resultantes da escavação 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Itaipu: Barragem de enrocamento. 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Itaipu. 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
custo 
Principais fatores físicos para a escolha da 
barragem: 
 Condições geológicas; 
 Fundações (qualidade do solo, permeabilidade, 
fissuras, falhas; 
 Quanto melhor qualidade das fundações, 
menores as restrições; 
 Material disponível; 
 Aspectos ambientais (áreas de empréstimo, 
bota-fora); 
 Tamanho e localização do vertedouro. 
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2. Barragens: aspectos conceituais. 
Classificação segundo seu comportamento estrutural: 
 Gravidade: pouco armada, concreto simples, 
concreto massa (sem armadura); 
 Gravidade aliviada: pouco armada, concreto 
estrutural, concreto massa; 
 Contrafortes: muito armada, concreto estrutural. 
 Arco-gravidade: pouco armada, concreto simples, 
concreto massa, não há muita solicitação à tração. 
 Arco: pouco armada, concreto estrutural. 
 Arcos múltiplos: muito armada. 
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2. Barragens: de concreto em arco. 
Exemplo: UHE Funil (RJ). 
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Funil: 
válvula difusora em funcionamento 
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2. Barragens: gravidade aliviada. 
Barragem principal de Itaipu, concebida em blocos de 
gravidade aliviada 
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2. Barragens: gravidade aliviada. 
Construção da barragem principal de Itaipu, concebida em 
blocos de gravidade aliviada 
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2. Barragens: gravidade aliviada. 
Itaipu: barragem lateral dirieta. 
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2. Barragens: contrafortes. 
Vistas geral e lateral (por jusante), em primeiro plano, de um 
bloco de contraforte concluído em Itaipu. 
 
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2. Barragens: esforços atuantes. 
Considerando os esforços que a barragem deve suportar: 
 Barragem a gravidade: quando os esforços somente 
possuem componentes em planos normais ao seu eixo 
(por exemplo, barragens de concreto de eixo reto); 
 Barragens em arco: quando os esforços possuem 
componentes em planos normais e tangenciais ao seu 
eixo (próprias para vales estreitos); 
 Barragens de terra: quando as forças atuantes são 
equilibradas pelas forças de coesão que se 
desenvolvem no interior das mesmas (mais comuns 
são de terra compactada e enrocamento). 
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2. Barragens: esforços atuantes. 
Principais forças atuantes: barragem a gravidade. 
Esforços verticais: 
 Subpressão nasfundações (u); 
 Peso próprio da barragem(P); 
 Peso da água, atuando sobre faces inclinadas; 
 Ação da água por percolação, resultando 
esforços principalmente em sua base; 
Esforços horizontais; 
 Empuxo d’água de montante e de jusante(E); 
 Esforços de atrito. 
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2. Barragens: esforços atuantes. 
E1
P
u
y1 y2
E2
x1
x2
(modificações quando há dreno...) 
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2. Barragens: esforços atuantes. 
Estabilidade de uma barragem a gravidade: 
 
 Tombamento: 
 St = E2 Y2+ P x1 > St min (~1,3) 
 E1Y1 + u x2 
 Flutuação: 
 Sf = P > Sf min (~1,1) 
 U 
 
 
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2. Barragens: esforços atuantes. 
 Estabilidade de uma barragem a gravidade: 
 Deslizamento 
 ∑ FH < φ Σ FV 
 φ = coeficiente de atrito admissível (concreto-concreto 0,75; 
Concreto – rocha boa 0,60 a 0,75; concreto-argila seca 0,51 
etc) 
 
 Esmagamento: as tensões máxima e mínima devem ser 
menores do que a do material que suporta a carga 
 σad > Σ FV 
 bL 
Tração (montante) compressão (jusante) 
 
 
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2. Barragens: cota da crista. 
http://www.fcth.br/Cursos/cursos/phd5706/capacidade_de_reservatorios.pdf 
Cálculo do “fetch” 
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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 
 
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2. Barragens: tratamento fundações. 
Tratamento da rocha de fundação: 
 Injeções de consolidação; 
 Injeções de impermeabilização; 
 Drenos (barragens de concreto) – eliminar 
pressões. 
 
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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. 
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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. 
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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: 
•A perda d´água; 
•A eventual danificação do subsolo pelo fluxo da água, 
pondo em risco a estabilidade da construção e 
•A pressão sob o plano de fundação da construção 
(subpressão). 
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Barragens de concreto:Tratamento da rocha de 
fundação. 
Injeções de impermeabilização: Para diminuir a 
permeabilidade do subsolo – é convicção quase unânime dos 
especialistas que uma vedação completa é impossível – 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. 
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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. 
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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. 
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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. 
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3. Aspectos construtivos. 
 
Há, essencialmente, 2 grandes enfoques, quando se fala de 
aspectos construtivos de aproveitamentos hidrelétricos: 
 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. 
 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... 
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3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 Para iniciar o planejamento da construção, devem ser fixadas 
as principais premissas adotadas, tais como: 
 Etapas da obra; 
 Data do desvio do rio; 
 Data do enchimento do reservatório; 
 Data do início de geração da primeira unidade; 
 Intervalo do início de geração das demais unidades; 
 Alturas de camadas de concretagem e tipos de concreto 
(refrigerado ou não), por estrutura, da Obra; 
 Critérios de empilhamento do material escavado e destino; 
 Projetos sócio-ambientais (datas marco); 
 Data limite para obtenção das licenças de operação. 
 ensecadeiras, etc 
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Os estudos de planejamento construtivo e o estabelecimento 
do cronograma das obras civis e de montagem visam os 
seguintes objetivos: 
 Atender as datas de geração estabelecidas; 
 Avaliar e sugerir ações quanto às interfaces entre as 
atividades de construção civil e montagem eletromecânica; 
 Fornecer subsídios para a mobilização do empreiteiro das 
obras civis principais e dos serviços de montagem 
eletromecânica; 
 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. 
 
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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: 
 
 Hidrologia: vazões, níveis, pluviosidade; 
Volumes de serviços: escavações em solo e rocha, aterros, 
enrocamentos, volumes de concreto por tipo; 
 Balanceamento dos materiais das escavações obrigatórias; 
 Distância de transporte; 
 Critérios para lançamento de materiaisescavados e de 
minimização de estoque e bota-fora; 
 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
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Métodos construtivos e relação, por tipo, dos equipamentos 
de execução principais; 
 Métodos de montagem dos equipamentos eletromecânicos, 
seqüências e prazos de montagem e suas interfaces com a 
construção civil; 
 Mobilização de equipamentos e materiais; 
 Caracterização dos acessos e vias de circulação da obra; 
 Tipo de pavimento, geometria e rampas; 
 Localização do canteiro; 
 Histogramas de materiais: escavações, aterros, 
enrocamentos, concretos; 
 Histogramas de mão de obra por categoria funcional. 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
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O cronograma de construção e montagem do 
empreendimento é o resultado final do planejamento 
construtivo. 
Para o cumprimento dos prazos e datas marco são 
necessárias a otimização e a compatibilização dos 
histogramas dos materiais e da mão-de-obra empregados na 
construção, levando em conta as condições hidrológicas para 
o desvio do rio e o enchimento do reservatório. 
O cronograma deverá indicar as datas marco principais e os 
quantitativos envolvidos em cada etapa. 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
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Os principais marcos a serem indicados são: 
 Mobilização da construção civil; 
 Início da construção; 
 Desvio do rio; 
 Início do concreto da tomada d’água; 
 Início do concreto da casa de força; 
 Início do concreto do vertedouro; 
 Início da montagem; 
 Término da barragem (crista); 
 Início e término dos projetos sócio-ambientais; 
 Licença de operação; 
 Início do enchimento do reservatório; 
 Início da geração. 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
UFRJ 
52 
Critérios gerais de projetos: 
As estruturas hidráulicas são destinadas a operar sob 
condições extremamente variáveis estipuladas pela sua 
iteração com o material de fundação, exposição ao ar e água, 
variação de temperatura, radiação solar, ações de onda, 
sismos etc. 
As conseqüências danosas de uma possível falha demanda um 
alto grau de requisitos de segurança para estas estruturas, 
especialmente aquelas que operam sobre pressão d’água. 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
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53 
Desenhos detalhados das estruturas principais: 
Barragens e diques; 
Estruturas de geração; 
Estruturas de extravasão; 
 tomadas d´água; 
Eclusas; 
Canais; 
Equipamentos eletromecânicos; 
Subestações; 
Linhas de transmissão; 
Outros. 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
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Detalhes construtivos principais: 
 Preparo da Fundação e das Ombreiras 
 As recomendações deste item são decorrentes do tipo de 
fundação; 
 A área sob a barragem, mais uma faixa de 5,0 m para montante 
e para jusante, deverá ser limpa, incluindo o desmatamento, o 
destocamento e a remoção de terra vegetal até a profundidade 
que for necessária. O material removido deverá ser transportado 
para área de “bota-fora”, fora do canteiro de obras e do futuro 
reservatório. 
 Após a limpeza, o terreno deverá ser regularizado e 
compactado com trator de esteira. A compactação deverá 
consistir de 10 (dez) passadas do trator de esteiras por toda a 
área da fundação, incluindo as ombreiras. 
 
3. Aspectos construtivos: 
cronograma e planejamento. 
 
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Detalhes construtivos principais: 
Preparo da Fundação e das Ombreiras 
Após a regularização do terreno, eventuais surgências de água 
na fundação (olho d’água) deverão ser convenientemente 
tratadas, como descrito a seguir: 
 instalar tubos de concreto ou cerâmica na posição vertical 
sobre a surgência, com diâmetro superior ao olho d’água, e 
registrar a altura que o nível d’água alcança no interior do tubo; 
. preencher o tubo com brita até pelo menos 1,0 m acima do 
nível d’água estabilizado; 
. quando o aterro, em torno do tubo, atingir o nível da brita, 
deverá ser lançada pasta de cimento sobre a brita até cobrir o 
seu nível. 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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56 
Detalhes construtivos principais: 
lançamento da pasta
nível de lançamento
NA estabilizado
tubo de concreto ou
fundação
infiltração
abertura do
olho d`água
TRATAMENTO DE OLHO D`ÁGUA NA FUNDAÇÃO
camadas
compactadas
da barragem
1,00
cerâmica (manilha)
de cimento
da brita (final)
Fonte: Manual PCH, ELB. 
Preparo da Fundação e das Ombreiras 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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Detalhes construtivos principais: 
Preparo da Fundação e das Ombreiras 
Se a fundação for mais permeável que o aterro da 
barragem, ou do núcleo central no caso de seção mista, 
constatado nos ensaios realizados durante a execução das 
sondagens, deverá ser prevista uma trincheira de vedação, 
cujos detalhes e dimensões são mostrados na Figura a 
seguir. 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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58 
Detalhes construtivos principais: 
filtro de areia
até o pé do talude
de jusante
B=b+3h
b
h
DETALHE 1 - TRINCHEIRA EM FUNDAÇÃO
MUITO PERMEÁVEL
nota: b>=3m
aterro compactado
material mais
impermeável
1,5
1
1,5
1
Fonte: Manual PCH, ELB. 
Preparo da Fundação e das Ombreiras 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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Detalhes construtivos principais: 
Lançamento, Espalhamento e Compactação 
O material da barragem deverá ser lançado com caminhão 
basculante e espalhado, em camadas de 20 cm de espessura, com 
trator de esteira equipado com lâmina ou moto-niveladora. 
A compactação deverá ser realizada através de 6 (seis) 
passadas de rolo compactador de 4 toneladas, rebocado por 
trator de esteiras. As faixas compactadas paralelas deverão ter 
uma superposição mínima de 20% da largura da faixa. 
 Nos locais onde não for possível o acesso desses equipamentos, 
a compactação deverá ser realizada utilizando-se placas 
vibratórias (sapos mecânicos) ou manualmente, por apiloamento. 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens 
O talude de montante das barragens de terra homogêneas 
deverá ser protegido contra a ação de ondas e contra a variação 
do nível d’água do reservatório (se houver). 
A proteção deverá ser executada com materiais granulares, 
rocha proveniente das escavações obrigatórias ou cascalho, se 
disponível na região, cujas dimensões mínimas são mostradas no 
detalhe apresentado. Essa proteção deverá ser executada 
acompanhando o alteamento do aterro. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens 
pedra de mão
transição
(brita)
m1
1
areia
(enrocamento)
0,40
0,20
0,20
nota: dimensões em metro
aterro compactado
DETALHE 2 - PROTEÇÃO DO TALUDE
DE MONTANTE
Fonte: Manual PCH, ELB. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
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62 
Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens 
O talude de jusante deverá ser protegido contra a flutuação do 
nível d’água de jusante (se houver) e contra a ação de chuvas. A 
proteção deverá ser igual a do talude de montante até uma altura 
mínima de h/3, sendo h a profundidade de água do reservatório. 
Se o NA de jusante ultrapassar essa altura, a proteção deverá 
ser executada até a elevação correspondente. Acima dessa 
altura, o talude deverá ser protegido, sempre que possível, 
através do plantio de grama. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
UFRJ 
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Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens 
Fonte: Manual PCH, ELB. 
nota: dimensões em metro
0,20
0,20
0,40
(enrocamento)
0,3h mínimo
DE JUSANTE
DETALHE 3 - PROTEÇÃO DO TALUDE
filtro de areia
areia
transição (brita)
pedra de mão
grama
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
UFRJ 
64 
Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das BarragensCaso não existam materiais granulares em abundância na região, 
o talude de montante deverá ser protegido com uma camada de 
solo-cimento, com 1,0 m de espessura, medido normal ao talude. 
O método de execução deverá acompanhar o alteamento do 
aterro da barragem. Após o lançamento, a camada de solo-
cimento deverá ser compactada com, no mínimo, 4 passadas do 
equipamento de compactação. O trabalho deverá estar finalizado 
até 60 minutos após o lançamento. Durante a elevação do aterro, 
deverão ser tomados cuidados com a umidade adequada para a 
cura das camadas executadas anteriormente. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
UFRJ 
65 
Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens: cimento e solo 
A mistura de cimento com o solo deverá ser realizada em 
betoneiras ou no próprio local. Poderá ser adicionada água à 
mistura, se necessário, para melhorar a trabalhabilidade. 
O talude de jusante deverá ser protegido como especificado 
anteriormente. 
A Figura, a seguir, apresenta os detalhes da proteção e do 
alteamento de solo-cimento. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
UFRJ 
66 
Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens 
Fonte: Manual PCH, ELB. 
m1
1
SEQUÊNCIA DE ALTEAMENTO
camadas de proteção
de solo-cimento
talude da barragem
camadas compactadas
da barragem
linha de escavação do
talude para junção
das camadas
0,20
1,00
1,00
aterro
compactado
camada de
solo-cimento
nota: dimensões em metro
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de terra. 
UFRJ 
67 
Detalhes construtivos principais: 
Proteção dos Taludes das Barragens 
O talude a jusante do núcleo impermeável da barragem de 
enrocamento convencional deverá ser protegido como indicado na 
Figura, visando evitar a fuga do material impermeável através 
dos vazios dos materiais granulares do espaldar de jusante. 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de enrocamento. 
. 
 
 
areia
enrocamento
transição
(brita)
m2
1
0,50
0,50
(pedra de mão)
0,75h mínimo
DETALHE 4 - PROTEÇÃO INTERNA DO CORPO
DA BARRAGEM DE ENROCAMENTO
nota: dimensões em metro
0,5
1
UFRJ 
68 
Preparo da fundação e das ombreiras: 
O preparo das fundações da barragem e de uma faixa de 5,0 m, a 
montante e a jusante, consiste na limpeza, incluindo o 
desmatamento, o destocamento e a remoção de terra vegetal até 
uma profundidade de 20 cm na área dos cordões e 50 cm na área 
central. O material removido deverá ser transportado para locais 
de bota-fora pré-determinados, fora do canteiro de obras e do 
futuro reservatório. 
Caso o material da fundação seja mais permeável que o material 
vedante da parte central da barragem, deverá ser escavada uma 
trincheira na fundação, como indicado anteriormente para a 
barragem de terra. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de enrocamento. 
UFRJ 
69 
Preparo da fundação e das ombreiras: 
 Após a limpeza, o terreno deverá ser regularizado e a área 
da base da barragem deverá ser compactada com um trator 
de esteiras rebocando um rolo compactador de 4 t, pelo 
menos. Deverão ser dadas 10 passadas por toda a área da 
fundação e no trecho das ombreiras com inclinação acessível 
ao trator. 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de enrocamento. 
UFRJ 
70 
Detalhes construtivos principais: 
Lançamento, espalhamento e compactação: 
O corpo dos prismas deve ter mais 50% de pedras com tamanho 
superior a 20 cm. As pedras maiores, com diâmetro mínimo 
definido devem ser colocadas nos taludes, sobretudo no de 
jusante. As partículas menores devem ser deixadas no centro da 
seção, durante o espalhamento. 
 O cuidado na colocação deve aumentar do centro do aterro para 
a parte externa. O material da parte central deve ser 
proveniente de pedreiras, sem seleção, ou seja, contendo a 
fração de materiais mais finos de brita, areia e pó de pedra/solo. 
 
. 
 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de enrocamento. 
UFRJ 
71 
Detalhes construtivos principais: 
Lançamento, espalhamento e compactação: 
O material do corpo da barragem, exceto as camadas finais dos 
taludes e da crista, deve ser lançado com caminhões basculante e 
espalhado com trator de esteiras ou moto-niveladora. 
 Na barragem de enrocamento convencional, a compactação da 
parte externa deverá ser feita em camadas de 60 cm, através de 
trator de esteiras rebocando um rolo compactador com 10 t, ou 
mais, ou caminhões carregados, com, no mínimo, 2 passadas em 
cada faixa no sentido paralelo ao eixo da barragem. 
. 
 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de enrocamento. 
UFRJ 
72 
A barragem de concreto considerada aqui é a do tipo muro-
gravidade, capaz de resistir, com seu peso próprio, à 
pressão da água do reservatório e à subpressão das águas 
que se infiltram pelas fundações. 
Esse tipo de barragem é recomendado para vales estreitos, 
encaixados, em maciço rochoso pouco fraturado e com boas 
condições de fundação. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
73 
Adequabilidade do local: . 
Um local considerado adequado para o projeto de uma 
barragem de concreto deverá possuir as seguintes 
características: 
 a largura do vale na crista da barragem deve ser a mais 
estreita do trecho aproveitável do rio, visando-se reduzir o 
volume da barragem; 
 disponibilidade de pedreiras para obtenção da brita e 
jazidas de areia facilmente exploráveis nas proximidades do 
local; 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
74 
Adequabilidade do local: 
 facilidade de conseguir cimento em quantidade suficiente 
na região; 
 as fundações e as ombreiras devem ser resistentes. O 
maciço rochoso deve ser pouco fraturado (1 a 3 
fraturas/metro). A camada aluvionar na região das 
fundações, caso exista, não deverá ser muito espessa (~ 2,0 
m), visando não onerar o custo da obra com o serviço de 
remoção da mesma; 
 facilidade de construção e de acessos. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
75 
Seção típica: 
 A seção típica recomendada para a barragem de concreto 
é apresentada na figura a seguir. Registra-se que, na 
maioria dos casos, adota-se uma seção com paramento de 
montante vertical, em função dos cálculos de estabilidade. 
A barragem deverá ser construída em blocos, entre os 
quais deverão ser previstas juntas verticais de dilatação 
vedadas contra vazamentos. 
Na crista da barragem, no trecho não vertente, deverá ser 
construída uma mureta de proteção contra ondas, em 
concreto ou em alvenaria de tijolos maciços. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
76 
b2b1
B
0,30
1,00
H
Hv
NA máx.
NA normal
superfície do
terreno natural
lâmina vertente
nota: dimensões em metro
mureta eventual
BARRAGEM DE CONCRETO
1,00
0,50
0,10
0,70
1
1
b1=0,10H
b2=0,70H
Fonte: Manual PCH, ELB. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
77 
Distância entre as juntas: 
 As juntas entre os blocos da barragem devem estar 
espaçadas entre si de no máximo 15 m, para evitar fissuras 
no corpo da estrutura . 15,00
crista da barragem
crista do trecho vertedouro
juntas
superfície
da rocha
VISTA DE JUSANTE
(DISTÂNCIA ENTRE JUNTAS)
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
78 
Seção típica: 
 O paramento de jusante da barragem, no trecho vertente 
(no caso de barragem-vertedoura), atualmente, é construído 
com degraus para dissipar parte da energia do escoamento 
vertente. O restante da energia é dissipado a jusante por 
sobre o maciço rochoso quando este é são, resistente e não 
fraturado. 
 Quando o maciço é resistente, mas fraturado, 
normalmente, escava-se uma bacia (tanque) de dissipação a 
jusante, para amortecer o impacto da escoamento vertente. 
Quando o maciço é fraturado e pouco resistente, deve-se 
protegê-lo com laje de concreto. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
79 
A utilização de técnicas deconcreto compactado a rolo 
(CCR) tem demonstrado uma redução de custo e de tempo 
de construção de barragens de concreto do tipo gravidade 
em relação aos métodos convencionais e, por essa razão, sua 
utilização vem crescendo rapidamente 
 A associação desse processo construtivo à possibilidade 
de redução de energia do escoamento ao longo de calhas de 
vertedouros com revestimentos não lisos (degraus) conduziu 
à adoção de degraus ao longo da calha, de forma que a 
declividade definida pelo alinhamento das extremidade dos 
degraus resulte na própria declividade da calha. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
. 
 
 
http://www.iph.ufrgs.br/pesquisa/PDHA/PeDFurnas/vert8.htm: 
Detalhe da construção do vertedouro 
. 
 
Vista do escoamento em 
vertedouro em degraus 
 
UFRJ 
81 
 Detalhes construtivos principais: 
 Preparo da Fundação e das Ombreiras: O preparo das 
fundações sob a barragem e de uma faixa de 5,0 m, a 
montante e a jusante, consiste na limpeza, incluindo o 
desmatamento e o destocamento. 
 Deverá ser removido, para bota-fora, todo e qualquer 
material terroso ou rocha decomposta, até ser atingida, 
em toda a área, a rocha apropriada para fundação. 
 Entende-se por rocha apropriada a que apresente boas 
condições de impermeabilidade, pouco fraturada, que 
possa suportar o peso da barragem sem deformações. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
82 
 Escavação da fundação: 
 A escavação em rocha será de preferência “a frio”, 
através de cunhagem, procurando-se evitar o uso de 
explosivos, quando tratar-se de pequenos volumes. 
 A escavação deverá ser conduzida de tal forma que a 
superfície da rocha, após concluída a escavação, se 
apresente bem rugosa e plana. 
 Os trabalhos de escavação só deverão ser dados por 
concluídos depois que o local estiver limpo e desimpedido 
de fragmentos de rocha, lama ou detritos de qualquer 
natureza. A limpeza deverá ser executada utilizando-se 
jato de água/ar. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
83 
Tratamento da fundação: 
Deverão ser drenados os olhos d’água porventura encontrados 
na área da fundação, de forma semelhante à apresentada no item 
referente à Barragem de Terra. 
Todas as irregularidades da superfície rochosa que formem 
taludes negativos ou balanços deverão ser eliminadas; o espaço 
deverá ser preenchido com concreto. 
Se o maciço for fraturado, deverá ser executada uma cortina 
de injeção de impermeabilização típica, com furos primários a 
cada 3 m. Se necessário executar furos secundários . 
Para reduzir a subpressão deverá ser executada uma cortina de 
drenagem típica. 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
84 
 Concretagem das Estruturas: 
 o concreto deverá produzido na central do canteiro de obras. 
Essa central deverá ter capacidade compatível com o volume 
de concreto previsto e o prazo para execução. 
 a resistência do concreto deverá ser especificada em função 
do dimensionamento estrutural; 
 os agregados miúdos (areia) e graúdos (brita e/ou cascalho) 
deverão ser de boa qualidade, ter partículas sólidas e 
duráveis, livres de impurezas orgânicas de qualquer natureza e 
de materiais pulverulentos; 
 o cimento deverá ser armazenado na obra de modo adequado, 
visando protegê-lo contra deterioração; 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
85 
Concretagem das Estruturas: 
todo concreto deverá ser adensado por vibração; 
a superfície concretada não poderá ser exposta à ação de 
água de cura antes que tenha endurecido o suficiente, para 
que não seja danificada pelo umedecimento; 
todo concreto deverá ser lançado de uma altura inferior a 
2,0 m para evitar a segregação de seus componentes; 
os lançamentos serão sucessivos; cada camada deverá ser 
concretada e compactada antes que a camada anterior tenha 
iniciado a pega, a fim de evitarem-se juntas horizontais; as 
superfícies deverão ser deixadas rugosas a fim de se obter 
sempre uma boa ligação com a camada seguinte;. 
 
3. Aspectos construtivos: 
Barragem de concreto. 
UFRJ 
86 
Ensaios convencionais de "trabalhabilidade" e de 
"resistência axial simples", bem como os controles 
estatísticos tradicionais, por si só não atenderiam com a 
segurança, qualidade e rapidez necessárias, à produção e 
lançamento de concreto (volumes chegaram a alcançar o 
recorde de 340.000 m³ no mês de novembro/79). 
Pouco adiantaria, após 7 ou 28 dias, detectar baixa 
resistência em corpos de prova, já que qualquer correção, 
quando ainda possível, iria certamente representar 
significativos prejuízos. 
 
3. Aspectos construtivos: Itaipu. 
UFRJ 
87 
 
 Laboratório de Tecnologia do Concreto, com 2.200 m² de 
área construída, implantado com o objetivo de oferecer o 
necessário suporte tecnológico à construção da Usina, 
desenvolveu, desde 1975, suas atividades voltadas ao 
controle e qualidade das construções em concreto, e à 
análise tecnológica dos mais diversos materiais de 
construção, atuando também nas áreas de Mecânica dos 
Solos, Mecânica das Rochas e Geologia Aplicada. 
Assim, o Laboratório de Tecnologia do Concreto, 
localizado junto a Usina, foi preparado com a metodologia e 
equipamentos adequados para proceder a inspeção e 
controle de qualidade dos materiais básicos do concreto, 
desde a sua origem. 
3. Aspectos construtivos: Itaipu.