Avaliação de comportamento de barragens geotécnicas por meio de simulações numéricas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vieira, Ana Clara Fernandes
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UCB
Texto Completo: https://repositorio.ucb.br:9443/jspui/handle/123456789/11750
Resumo: Este artigo teve como objetivo realizar a avaliação de comportamento da barragem geotécnica UHE Nova Ponte por meio de simulação numérica de comportamento hidromecânico de uma barragem de terra e enrocamento com o auxílio do pacote Geostudio (2012), com uso dos programas SEEP/W e SIGMA/W. A UHE Nova Ponte foi utilizada como referência para esta análise. Na seção típica da barragem, há utilização de filtro vertical de areia que faz com que as linhas de fluxo sejam controladas pelos drenos, o que possibilitou uma maior estabilidade do talude a jusante devido ao controle das poropressões nessa região do maciço da barragem. Assim, pode-se utilizar geometria com inclinação mais íngreme para este talude, conforme retroanálise feita na pesquisa. Com o software SEEP/W, foi possível constatar que o comportamento hidráulico da barragem se deu pelo fluxo transcorrendo de montante a jusante e a carga hidráulica situada na montante e jusante permitiu observar as linhas de fluxo. Com o software SIGMA/W, pode-se presumir que o comportamento mecânico da barragem foi reproduzido de maneira apropriada, pois se pode observar a descontinuidade nos valores de tensão, já que a rigidez de cada material – cascalho, areia, enrocamento e rocha (xisto) - é diferente. Constatou-se também que a tensão desviadora é elevada na fundação da barragem e quando ocorre tal situação recomenda-se que sejam tomadas medidas de tratamento para evitar a ruptura. Destaca-se a importância da realização da análise acoplada adotada neste estudo, com a utilização dos resultados da análise de fluxo realizada no SEEP/W como input na análise tensão-deformação realizada no SIGMA/W. Tal estratégia permite maior fidedignidade dos resultados apresentados ao se comparar ao comportamento real da obra estudada.
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spelling Jesus, Sylvia Regina Corrêa Brant Pereira deVieira, Ana Clara Fernandes2018-11-29T17:11:11Z2018-11-272018-11-29T17:11:11Z2017VIEIRA, Ana Clara Fernandes. Avaliação de comportamento de barragens geotécnicas por meio de simulações numéricas. 2017. 29 f. Artigo (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2017.https://repositorio.ucb.br:9443/jspui/handle/123456789/11750Este artigo teve como objetivo realizar a avaliação de comportamento da barragem geotécnica UHE Nova Ponte por meio de simulação numérica de comportamento hidromecânico de uma barragem de terra e enrocamento com o auxílio do pacote Geostudio (2012), com uso dos programas SEEP/W e SIGMA/W. A UHE Nova Ponte foi utilizada como referência para esta análise. Na seção típica da barragem, há utilização de filtro vertical de areia que faz com que as linhas de fluxo sejam controladas pelos drenos, o que possibilitou uma maior estabilidade do talude a jusante devido ao controle das poropressões nessa região do maciço da barragem. Assim, pode-se utilizar geometria com inclinação mais íngreme para este talude, conforme retroanálise feita na pesquisa. Com o software SEEP/W, foi possível constatar que o comportamento hidráulico da barragem se deu pelo fluxo transcorrendo de montante a jusante e a carga hidráulica situada na montante e jusante permitiu observar as linhas de fluxo. Com o software SIGMA/W, pode-se presumir que o comportamento mecânico da barragem foi reproduzido de maneira apropriada, pois se pode observar a descontinuidade nos valores de tensão, já que a rigidez de cada material – cascalho, areia, enrocamento e rocha (xisto) - é diferente. Constatou-se também que a tensão desviadora é elevada na fundação da barragem e quando ocorre tal situação recomenda-se que sejam tomadas medidas de tratamento para evitar a ruptura. Destaca-se a importância da realização da análise acoplada adotada neste estudo, com a utilização dos resultados da análise de fluxo realizada no SEEP/W como input na análise tensão-deformação realizada no SIGMA/W. Tal estratégia permite maior fidedignidade dos resultados apresentados ao se comparar ao comportamento real da obra estudada.This main purpose of the research proposed and presented in this paper was evaluating the behavior of the Nova Ponte geotechnical dam by numerical simulation of the hydromechanical behavior of a rockfill dam with the Geostudio (2012) software, using the SEEP/W and SIGMA/W routines. In the typical section of the dam, there is a vertical sand filter that facilitates the control of the flow lines within the embankment, which allowed a greater stability of the slope downstream due to the control of the pore water pressure in this region of the dam. This confirms the possibility of using a geometry with steeper slope. With the SEEP/W software, it was possible to verify that the hydraulic behavior of the dam followed the expected, with the hydraulic head correctly depicted in the numerical tool and water flow from upstream to downstream. With the SIGMA/W software, it was possible to visualize that the mechanical behavior of the dam was appropriately reproduced, with a discontinuity in stress values due to differences in the value of the bulk modulus of each material - gravel, sand, rockfill and rock foundation (shale). It was also found that the shear or deviatoric stress is high in the foundation of the dam. For this type of situation, it is recommended that treatment measures are taken to avoid failure of the foundation layer. The importance of performing coupled analysis, such as the strategy adopted in this study is highlighted. Using the results of the flow analysis performed in the SEEP/W as input in the stress-deformation analysis performed in SIGMA/W is a strategy that allows greater reliability of the presented results when comparing to the real behavior of the dam. Keywords: Geotechnical DamSubmitted by Cláudia de Fátima Moura (claudiaf@ucb.br) on 2018-11-27T18:43:19Z No. of bitstreams: 1 AnaClaraFernandesVieiraTCCGraduacao2017.pdf: 870656 bytes, checksum: 90ff12a246733d48f8bf92401c9973c5 (MD5)Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2018-11-29T17:11:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnaClaraFernandesVieiraTCCGraduacao2017.pdf: 870656 bytes, checksum: 90ff12a246733d48f8bf92401c9973c5 (MD5)Made available in DSpace on 2018-11-29T17:11:11Z (GMT). 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This main purpose of the research proposed and presented in this paper was evaluating the behavior of the Nova Ponte geotechnical dam by numerical simulation of the hydromechanical behavior of a rockfill dam with the Geostudio (2012) software, using the SEEP/W and SIGMA/W routines. In the typical section of the dam, there is a vertical sand filter that facilitates the control of the flow lines within the embankment, which allowed a greater stability of the slope downstream due to the control of the pore water pressure in this region of the dam. This confirms the possibility of using a geometry with steeper slope. With the SEEP/W software, it was possible to verify that the hydraulic behavior of the dam followed the expected, with the hydraulic head correctly depicted in the numerical tool and water flow from upstream to downstream. With the SIGMA/W software, it was possible to visualize that the mechanical behavior of the dam was appropriately reproduced, with a discontinuity in stress values due to differences in the value of the bulk modulus of each material - gravel, sand, rockfill and rock foundation (shale). It was also found that the shear or deviatoric stress is high in the foundation of the dam. For this type of situation, it is recommended that treatment measures are taken to avoid failure of the foundation layer. The importance of performing coupled analysis, such as the strategy adopted in this study is highlighted. Using the results of the flow analysis performed in the SEEP/W as input in the stress-deformation analysis performed in SIGMA/W is a strategy that allows greater reliability of the presented results when comparing to the real behavior of the dam. Keywords: Geotechnical Dam
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