Análise da erosão interna de solos em barragens com base na distribuição de vazios

• Autor(a) principal: Marcos de Avila Pimenta Filho
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9E5H5B
• topic: Piping; Erosão interna; Distribuição de vazios; Porosimetria; Filtros granulares; Carreamento; Mecânica do solo; Solos Erosão; Porosimetria

Processos de erosão interna juntamente com eventos de galgamentos são as principais causas de rupturas de barragens no mundo. Este fenômeno ocorre quando as partículas de um solo sofrem carreamentos excessivos devidos ao fluxo da percolação existente no maciço, em virtude da inexistência ou do funcionamento inadequado do sistema de filtros implantado no mesmo. O problema da filtragem, seja quanto ao dimensionamento ou avaliação de desempenho, é geralmente abordado em termos de diâmetros característicos dos materiais do solo base e do filtro. Embora os critérios usualmente aplicados para o dimensionamento de filtros sejam considerados satisfatórios, estes foram estabelecidos com base em resultados de ensaios de laboratórios e não contam com base teórica que permita avaliar qual é o carreamento das partículas do solo base através dos vazios formados entre os grãos de um filtro. Diante deste cenário, o professor Araken Silveira (Silveira, 1964), visando estabelecer critérios para dimensionamento não apenas granulométrico, mas também em termos das espessuras dos filtros, desenvolveu uma teoria para determinação da distribuição dos vazios, a partir da qual é possível simular o carreamento das partículas de um solo. Esta metodologia geométrica-probabilística permite determinar as distâncias percorridas pelas partículas do solo base até encontrar um vazio no filtro que restrinja seu transporte. Este trabalho apresenta, como estudo de caso, uma avaliação sobre o processo de erosão interna ocorrido na Barragem de Balderhead, localizada na Inglaterra, na década de 60. A partir das análises realizadas, foi verificado que parcela considerável das partículas do núcleo da barragem estariam sujeitas a carreamentos maiores que a espessura do filtro implantado, fato que apresenta boa concordância em relação ao evento observado em campo. Além disso, foi feita uma correlação entre os resultados obtidos e a razão de retenção D15/d85 Critério Clássico de Terzaghi a qual indicou a coerência deste critério, conforme já esperado.