Modelagem geotécnica de uma barragem de terra

• Autor(a) principal: Silverio, Gabriel da Silva
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30787
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Barragens de terra; Método dos elementos finitos; Engenharia civil; Earth dams; Finite element method; Civil engineering

Barragens de terra são estruturas importantes do ponto de vista socioeconômico brasileiro, pois é um elemento que compõe a infraestrutura de diversos setores produtivos. Assim, o desenvolvimento da área geotécnica vem contribuir para a segurança das barragens a partir da aplicação de novas ferramentas, que permitem a simulação e verificação de diferentes cenários aos quais essas estruturas podem ser submetidas, servindo como auxilio para a tomada de decisões em campo. Assim, o objetivo desse trabalho foi modelar uma seção de estudo da Barragem Três Irmãos, com o auxílio das ferramentas do pacote GeoStudio. Nesse processo, foi feito um levantamento bibliográfico das propriedades dos materiais geotécnicos e analisada a percolação, estabilidade, tensões e deformações para os cenários de primeiro enchimento, regime de fluxo permanente e rebaixamento rápido. O estudo da percolação bem como das tensões e deformações foi realizado através do Método dos Elementos Finitos, enquanto a análise de estabilidade foi realizada através da abordagem de Equilibrio Limite na qual foi adotado o método de Morgenstern-Price. Para complementar a análise de estabilidade, para o cenário mais crítico determinístico, foi realizada uma simulação probabilística através do Método de Monte Carlo. Como resultado, para a percolação encontrou-se o valor de 350 dias para que a barragem atingisse a condição de fluxo permanente e 36 minutos para o rebaixamento crítico. Já para a estabilidade, a região mais crítica encontrada foi a berma de equilíbrio à montante, a qual apresentou o menor Fator de Segurança dentre todas as análises determinísticas. Assim, foi aplicada a essa condição crítica uma abordagem probabilística, que teve um fator de segurança mínimo probabilístico abaixo do determinístico e uma superfície de ruptura diferente daquela encontrada anteriormente. Porém, observando o resultado da distribuição de probabilidade do FS, concluiu-se que o número de simulações de 50.000 não foi suficiente para que houvesse convergência nos resultados de índice de confiabilidade e probabilidade de ruptura. Por fim, utilizando o modelo linear elástico para os materiais que compõe o corpo da barragem e sua fundação, observou-se recalques significativos nos pontos estudados durante os regimes transientes com rápida consolidação nos regimes estacionários.