XIII SEMINARIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS

RIO DE JANEIRO

ABRIL 1980

A RECONSTRU (;AO DA BARRAGEM DE EUCLIDES DA CUNHA:

PRINCIPAIS ASPECTOS GEOTECNICOS

TEMA IV

RICARDO I. BICUDOEngenheiro Civil - Dept9 de GeoteaziaIESA - Internacional de Engenharia S.A.

GLOMS R. M. LENSEngenheiro Civil - Divisao de GeotecniaCESP - C=panhia Energetica de Sao Paulo

GUY H. R. M. BOURCEAUXEhgenheiro Civil - Consultor

183

1. INTRODUcAO

A Usina Hidroeletrica de Euclides da Cunha , no municipio de Sao

Jose do Rio Pardo, Estado de Sao Paulo , a parte do sistema da

CESP (Companhia Energetica de Sao Paulo ) e juntamente corn as

Usinas Armando de Salles Oliveira e Caconce (Graminha ) totalizam

o potencial energetico ja explorado no Rio Pardo.

Em janeiro de 1977, durante cheia excepcional ocorreu a ruptura

por extravasamento das barragens de terra de Euclides da Cunha

e Armando de Salles Oliveira , fato este relatado por Siqueira

( 1978 ) no XII Seminario Nacional de Grandes Barragens.

No presente trabalho , os autores discutem as condigoes geologico-

geotecnicas derivadas da ruptura em Euclides da Cunha e suas

implicagoes no projeto de reconstrugao da barragem . Expoem-se

os criterios gerais adotados para emenda do aterro de reconsti-

tuigao da barragem com a ombreira direita e o macigo remanes-

cente e uma analise do comportamento do novo aterro nos primeiros

meses apos o enchimento do reservatorio , cerca de 2 anos apos o

acidente.

2. A BARRAGEM DE EUCLIDES DA CUNHA ANTES DA RUPTURA

No seu projeto original elaborado nos anos 58 - 59, a Barragem de

Euclides da Cunha era constitulda por um aterro de segao homo-

genea de argila compactada , com 63 m de altura, 315 m de compri-

mento de crista , taludes de 1:3,3 e 1:2,5 a montante e jusante

respectivamente e coroamento na cota 670 m.

Na margem direita do rio foram construldas a Tomada D'Agua,

Casa de Forga ( subterrinea ) e Casa de Comando ; na margem esquerda,

um vertedor de superficie e o tunel de desvio.

Os solos utilizados na construgio desta barragem eram argilas

arenosas pouco siltosas a siltes arenosos pouco argilosos, de

cor avermelhada , e origem coluvionar (LL: 22 a 75%, LP : 22 a 40%,

fragao argila: 5 a 25 %, fragao passando pela peneira 200: 40 a

75%, umidade otima: 11 a 28%, peso especifico seco maximo: 1.47

a 1.91 t/m3). Na ombreira direita, a barragem foi apoiada sobre

185

um espesso horizonte de materiais provenientes de antigos escor-

regamentos (" talus" ), os quais representaram um dos principais

problemas no projeto original da barragem face as suas caracte-

r1sticas granulometricas (materials de graduagao muito erratica

com matacoes de grandes dimens0eS ), geom8tricaS (espessura

variivel ate 25 m ), permeiveis (permeabilidade de 10 - 4 a 10-'

cm/s) e compressiveis (fenomeno de colapso sob efeito de satu-

ragao).

0 problema de percolacao pela fundagao da talus foi resolvido

com a construgao de uma trincheira de vedagao e de uma galeria

de concreto executada na base desta trincheira ; esta galeria

foi fundada sobre tubul6es espagados de 6 m no trecho do antigo

leito do rio e apoiados sobre o embasamento rochoso sao no

trecho restante . A fundagao sob a galeria foi impermeabilizada

atraves de estacas de concreto justapostas moldadas " in loco"

entre os tubules de suporte da galeria e de injeg oes de cimento.

Estes trabalhos de impermeabilizagao foram executados por dentro

da galeria , sem interferencia com os servigos de terraplenagem

de construgao do macigo da barragem. Esta trincheira de vedagao

foi complementada por uma trincheira adicional posicionada a

montante da galeria (ver Figura 1).

Para se reduzir os riscos de fissuramento do macigo compactado,

o eixo da barragem foi projetado em arco de modo a se aproveitar

os esforgos de compressao causados pelo reservatorio, favoraveis

ao fechamento de fissuras transversais ; como defesa adicional

contra percolagao preferencial atraves de eventuais fissuras,

foi projetado um dreno vertical de areia conforme ja concebido

por K. Terzaghi na barragem do Vigario (LIGHT).

Os recalques diferenciais , associados a compressibilidade dos

talus, foram considerados prejudiciais a integridade do macigo

compactado tendo em vista o cariter pouco plastico dos solos

compactados a serem utilizados (umidade otima media de 17%

sensivelmente menor que o limite plastico medio de 32%). Cabe

mencionar que, 2 meses apos o primeiro enchimento do reserva-

torio foi observada uma surgencia d'agua a meia altura do

talude de jusante, proveniente de percolagao pela ombreira

esquerda (contornando o dreno vertical) e por uma fissura

186

oriunda de recalque diferencial em zona do aterro proxima a uma

irregularidade superficial na interface aterro-ombreira, consta-

tando o comportamento "friavel" deste tipo de argila no estado

compactado (Vargas, 1970; Sherard, 1973).

No leito do rio e na ombreira esquerda a fundagao era constituida

por rocha gnaissica intensamente fissurada e altamente permeavel

e por solo de alteragao de rocha relativamente pouco permeavel

(10 - 5 cm/s). A galeria de concreto, projetada na base da trin-

cheira de vedagao aberta no talus, foi prolongada ate um pogo

vertical de acesso , adjacente ao muro direito do vertedor na

ombreira esquerda. 0 macico rochoso permeavel foi tratado por

injecoes de cimento realizadas a partir da galeria; esta permitiu

ainda a execugao de um sistema de drenagem profunda da fundagao

atraves de drenos de 3" de diametro com inclinagao de 150 para

jusante, espagados de 8,0 m e perfurados ate a cota 590 aproxi-

madamente , bem como a instalagio de piezometros posicionados a

montante e jusante da cortina de vedagao visando observar a efi-

ciencia da trincheira de vedacao (Vargas, 1971).

0 escoamento das aquas afluentes ao dreno vertical do macigo

compactado construido na vertical da corda do eixo arqueado da

barragem , foi proporcionado por tres tubos de concreto de 8" de

diametro , conduzindo as aquas de percolagao ate o pe de jusante

da barragem ; este sistema foi reforgado pelo prolongamento do

dreno vertical ao longo do talude de jusante da trincheira de

vedagao principal , ate atingir a base da galeria de concreto;

esta ligagao do dreno vertical com a galeria de concreto foi

realizada atraves de dreno inclinado e horizontal de areia e

furos de 1" de diametro , espagados de 3,0 m atraves da parede

de jusante da galeria , chamados "Drenos de Filtro".

As aquas coletadas dentro da galeria provenientes do sistema

de drenagem interna da barragem e do sistema de drenagem profunda

da fundagao , foram canalizadas ate um pogo de bombeamento.

187

3. MECANISMO E CONSEQQENCIA DA RUPTURA

A ruptura da barragem de terra por transbordamento ocorreu no

trecho da barragem sobre a margem direita do rio , cabendo

reiterar que o macho compactado resistiu durante virias horas

as solicitacoes extremamente severas de extravasamento cuja

lamina d'agua media ao longo da crista atingiu 1 , 20 m de espes-

sura . A ruptura pela margem direita foi causada pela alta

erodibilidade dos materiais naturais da ombreira direita e pela

maior espessura da lamina d'agua neste trecho (1,38 m ) devido ao

fato da crista da barragem ser 0,18 m mais baixa que a cota

nominal do projeto. A erosao regressiva do terreno na ombreira

instabilizou o macico compactado da barragem atraves de rupturas

sucessivas ate a abertura de um canal estreito que permitiu o

esvaziamento do reservatorio . A acao erosiva das aquas removeu

a camada de macho compactado, praticamente todo o horizonte de

talus da ombreira direita e parte do manto da rocha decomposta

subjacente. Apos a ruptura , o rio voltou a utilizar o seu leito

original , obstruido por materiais ( talus) provenientes de escor-

regamentos antigos. Ao longo do trecho rompido, a galeria de

concreto foi totalmente descoberta sendo que as aquas que

verteram sobre a mesma provocaram um canal profundo a jusante

da galeria , tornando visiveis, inclusive , as fundaroes de susten-

tarao desta.

Ap6s a ruptura , a ombreira direita ficou constituida apenas por

rocha em diversos graus de alteragao , cam uma inclinagao bastante

Ingreme, atingindo uma declividade de 1:1 no trecho situado a

jusante da galeria. As dimensoes do canal de ruptura atingiram

uma extensao igual a 2/3 de comprimento da crista da barragem,

alcangando a cota 620 m a montante da galeria e 610 m a jusante

da mesma. A superficie de fundagao da barragem no trecho situado

a montante da galeria ficou constituida por uma camada de

matacoes de grandes dimensoes que nao foram arrastados pelas

aquas durante a ruptura devido ao bloqueio da galeria de concreto.

Parte destes matacoes era proveniente de pequenos deslizamentos

ocorridos na ombreira direita imediatamente apos a ruptura da

barragem devido ao efeito de rebaixamento instantaneo do reser-

vatorio.

188

A fundacao da tomada d'agua foi parcialmente erodida durante o

esvaziamento do reservatorio, sendo que suas colunas ficaram

apoiadas sobre blocos individuais do macigo rochoso original,

tornando sua estabilidade visivelmente precaria.

4. FATORES CONDICIONANTES PRINCIPAIS DO PROJETODE RECONSTRUQAO

Os principais fatores que condicionaram o projeto de reconstru-

cao da barragem de terra foram:

• presenga de encosta ingreme na margem direita em condicoes

precarias de equilibrio. Apesar de parecer evidente que a fase

critica de estabilidade desta encosta tenha ocorrido imediata-

mente apos a ruptura sob as Sqyq^aj S0110itac0e5 decorrentQS dorebaixamento instantaneo do reservatorio, sua condicao de equi-

librio foi questionada tendo em vista: o historico desta

ombreira (deslizamentos antigos de grande volume que originaram

o talus e o deslOcamento do leito do rio e deslizamentos recentes

menores acima da cota 670 m ocorridos em 1970 ), a presenga de

zonas de cisalhamento preenchidas por materiais siltosos micaceos

com mergulhos desfavoraveis, o alivio de tensoes causado pela

remogao de materiais durante a ruptura que poderia dar inicio

ao fenomeno de rastejo ao longo das superficies menos resis-

tentes do macigo e, afinal , os riscos de chuvas intensas capazes

de elevar o navel do lengol freatico da ombreira criando pressoes

hidrostaticas adicionais desfavoraveis a sua estabilidade. Tal

situagao era agravada ainda pela presenga da Casa de Comando da

Usina engastada dentro da ombreira direita, acima da cota 670 m.

A1.em dos problemas de estabilidade, a ombreira trouxe preocupa-

coes adicionais quanto a recalques diferenciais do novo aterro,

uma vez que nao foi possivel o abatimento de sua superficie de

contato ombreira-aterro.

• localizacao das estruturas existentes da ombreira direita,

impossibilitando um abatimento da interface aterro-ombreira, de

inclinagao media lv: 1h apos a ruptura.

• precariedade do estado das fundacoes da tomada d'agua.

189

• remogao quase total do muro de arrimo no pe01de jusante da

barragem durante a ruptura.

• macigo remanescente de solo compactado junto ao vertedor

com talude transversal de ruptura ingreme e muito irregular.

0 talude de jusante deste macigo apresentava inumeros sinais de

erosio, constituidos principalmente por um sulco longitudinal

situado logo a jusante da crista da barragem e um sulco profundo

transversal ao eixo . 0 sulco longitudinal posicionado exata-

mente ao longo do dreno vertical da barragem foi facilmente

cavado pelas aquas de extravazamento, que, apos remover o

pequeno capeamento de argila compactada acima do topo do dreno

vertical , erodiu com facilidade a areia deste dreno.

• disponibilidade de materiais para a reconstrugao da barragem

de terra ; uma vez que como as jazidas de solos argilosos mais

proximos ja tinham sido exploradas na primeira construgao,

tornava - se necessario decidir pela exploradao de jazidas mais

afastadas para se obter o mesmo tipo de solo, ou pela utilizagao

de outros tipos de materiais, convencionalmente considerados

como "menos nobres".

• presenca da galeria de concreto com as suas fundacoes parci-

almente erodidas no trecho do canal de ruptura.

• prazo construtivo curto devido a necessidade urgente de

recomposigao da barragem , visto que haviam riscos de transbor-

damento durante a construgao , de deslizamentos catastroficos

na ombreira direita, e necessidade de compatibilizar o crono-

grama das obras de terra com o de recuperagao dos orgaos respon-

saveis pela geragao da Usina.

5. GEOLOGIA LOCAL

A geologia do vale do Rio Pardo no trecho da Usina de Euclides

da Cunha a caracterizada por um embasamento rochoso constituido

por microclina -granito -gnaisse, roseo, com intercalagoes de

anfibolio-gnaisse de coloragao escura, ambos cortados por

pequenas intrusoes pegmatiticas . Varias zonas cisalhadas cata-

clasticas e filonitizadas ocorrem no embasamento rochoso eviden-

190

ciando a ocorrencia de movimentos tectonicos. De um modo geral ,

a area apresenta pr edominancia de estrutura monoclinal, com ati-

tudes N60°W-N60°E/30°-60°S.

Sobrejacente ao macigo rochoso, ocorre uma zona de transigao

formada por matac6es e blocos residuais resultantes da agdo

intemperica ao longo das fraturas , com espessura variando de

5 a 30 m. Esta zona de transigao a coberta por um solo consti-

tuldo por um horizonte de 9010 saprolitico, silto-arenoso, e

por uma camada de solo coluvionar argilo-arenoso . Em algumas

areas a camada superficial a constituida por solos originarios

de deslizamentos (talus).

6. DESVIO DO RIO

A utilizagao do tunel de desvio existente na ombreira esquerda

foi a opgao encontrada para desvio do Rio Pardo ap6s a ruptura

da barragem, cujo condicionante basico era a realizagio do

desvio antes da epoca chuvosa 77/78, a fim de evitar maiores

danos ao macigo remanescente e a ombreira direita . Uma vez que

a capacidade de descarga do tunel existente compatibilizava com

a enchente de projeto fixada para a epoca do desvio, os estudos

de alternativa referiram- se basicamente ao aproveitamento ou nao

da entrada do tunel existente, obstruida por detritos ate a

comporta de fundo.

A alternativa escolhida implicou em delicado servigo de desobs-

trugao da entrada do tunel e na construgao de um vertedor em

pogo de soleira elevada. Leyen (1978) descreve as providencias

adotadas para o desvio.

7. APROVEITAMENTO DO MACIQO REMANESCENTE

Constatado o bom estado do macigo remanescente atraves de inves-

tigagoes "in situ" e de laboratorio, e considerando o excelente

desempenho da barragem •por quase 20 anos, optou- se por aproveitar

a parte remanescente do macigo.

0 projeto de escavagao visou fundamentalmente a eliminagao dos

sulcos de erosio , materiais soltos e massas de solos compactados

19 1

provenientes de deslizamentos ocorridos imediatamente apps a

ruptura. A junta de construgao decorrente destas escavacoes

promoveu um talude brando de inclinagao 1v:3H, suficiente para

isentar o novo aterro de recalques diferenciais significativos.

A escavagao dos taludes do macigo remanescente foi executada em

2 (duas) etapas, sendo que a primeira consistiu em uma escavagaogrosseira, mantendo-se sobre a superficie final de escavagao uma

camada do proprio aterro para protegao contra trincas por resse-

camento. Na segunda fase , esta camada de protecao foi removida,

simultaneamente com o progresso do aterro compactado. Em alguns

trechos, determinados pelos desenhos do projeto original, a esca-

vagao foi cuidadosa de forma a localizar os tubos de concreto da

drenagem interna, posteriormente recuperados.

8. TRATAMENTO DE FUNDAcOES

No que se ref ere ao tratamento superficial da fundagao da barra-

gem, o trecho do canal da montante da galeria exigiu grande

concentracao de esforcos em virtude da necessidade de remocao

dos matacoes all existentes para assentamento do aterro em rocha

decomposta e "talus". Junto a base da Tomada d'Agua, no sope

da ombreira direita, foram necessarias concretagem de reforgo

das suas fundagoes e injegoes de cimento de consolidagao. A

passagem do rio sobre a Galeria do "Cutoff", formando uma queda

d'agua de aproximadamente 10 m de altura, ocasionou erosoes na

rocha alterada junto a base de jusante da Galeria, tornando

necessaria a construgao de um muro de reforgo.

A impossibilidade de abatimento do talude da ombreira direita

em virtude da localizagao desfavorivel da Casa de Comando, Banco

de Transformadores e Subestagao, implicou em cuidados na elimi-

nagao das irregularidades superficiais da ombreira, de forma a

minimizar o risco de recalques diferenciais do aterro no trecho

proximo a ombreira.

Sondagens rotativas com ensaios de perda d' agua feitas na funda-

gao, comprovaram um bom estado da cortina de injegao executada

durante a primeira construgao, tornando desnecessarios servigos

complementares de impermeabilizagio da fundagao.

192

19. A RECONSTRUQAO DA BARRAGEM DE TERRA

9.1 Geometria Externa da Barragem

A barragem tem sua crista com 10 m de largura na El, 671,30,

compreendendo o seu eixo um arco de circulo de 89000' e um raio

de 310 m. Aterros laterais a barragem foram projetados com o

objetivo de restabelecer a geometria da ombreira direita.

A montante, o aterro tem fundamentalmente fins impermeabili-

zantes e, a jusante, proporciona a estabilizagao da ombreira.

A barragem reconstituida (Figura 3) tam um talude de jusante

medio de 1v:2,4h e de montante mantido em 1v:3,3h ate a El.

665,00 sendo 1V:2,4h a partir dessa cota. A montante, houve a

incorporagao de ensecadeira a barragem atraves de um plato na

El. 646,50.

A crista sofreu um alteamento da El. 670,00 para El. 671,30 em

fungao de reavaliagao dos niveis do reservatorio para as novas

condigoes hidrologicas de projeto.

9.2 Drenagem Interna

A drenagem interna da barragem de terra de Euclides da Cunha

foi condicionada fundamentalmente pelo aproveitamento do macigo

remanescente. Desta forma, tornou-se um macigo "sui generis"

apresentando duas filosofias de drenagem que espelham mudangas

radicais na Engenharia de Barragens em apenas 20 anos. 0 ponto

comum a resumido a presenga de um dreno vertical, adaptado na

regiao do macigo remanescente, onde foram executados alguns

recortes, sendo levado ate a cota do NA maximo normal. Cabe

registrar que no macigo exposto apos a ruptura, haviam sinais

de percolagao d'agua acima do dreno vertical, o que vem a

reforgar o criterio atual de se elevar o topo do sistema de

drenagem a equivalente ao NA maximo normal do reservatorio.

As tres tubulagoes de concreto no macigo remanescente de diametro

interno de 0,20 m transversais ao eixo da barragem e conectadas

a uma outra longitudinal localizada na base do dreno vertical

do macigo remanescente , foram recuperadas e continuam a exercer

193

a mesma fungao de escoamento da vazao captada pelo dreno vertical

neste trecho. Tambem foi recuperado o sistema de drenagem loca-

lizado dentro da galeria (drenos de filtro e drenos de fundagao).

Um tapete drenante de brita e areia, tipo "sanduiche", sobre a

superficie de fundagao no trecho a jusante da Galeria com largura

variavel de 15 a 30 m, constitui-se no elemento principal de

drenagem interna no trecho de reaterro da barragem. Este tapete

comunica- se com os "drenos de filtro" e com o dreno vertical,

estendendo-se ate o pi do talude de jusante da barragem.

Com a abertura do canal de ruptura, as condigoes de percolagao

pela fundagao e ombreira direita tornaram-se melhores em compa-

ragao com as do projeta original tendo em vista a substituigao

dos materiais permeaveis do talus erodido por solos argilosos

compactados. Por outro lado, a remogao do talus expos o sistema

de juntas e zonas de cisalhamento da ombreira a jusante e

montante da area de implantagio da barragem , o que propiciaria

apos o enchimento do reservatorio um "by-passing" da percolagao

pela ombreira contornando o dreno vertical que atingindo provaveis

fissuras do macho compactado no trecho de jusante acarretariam

problemas semelhantes ao da ombreira esquerda apos a primeira

construgao. Em vista disso, foram projetados um tapete imper-

meavel a montante , tambem com finalidade de estabilizagao da

ombreira e um tapete drenante de areia a jusante do dreno vertical,

ao longo de toda extensio do contato aterro-ombreira . Drenos

de 4" de diametro foram perfurados sob a forma de leque a partir

da extremidade direita da Galeria; estes drenos foram projetados

com o objetivo de interceptar os fluxos de percolagao ao longo

das fraturas e zonas de cisalhamento permeiveis presentes no

macigo rochoso da ombreira.

0 sisterna de drenagem interna da barragem de terra constitui-se

atualmente em 2 partes : o sistema antigo, recuperado corn o apro-

veitamento do macigo remanescente , e o complementar , projetado

de forma a harmonizar corn o antigo , atender as novas condigoes

de fundagao , e a manter o nivel piezometrico do aterro, fundagao

e ombreira direita dentro dos limites definidos pelas anilises

de estabilidade.

194

9.3 Solos de Einprestimo

No transcorrer da construgao da barragem, foram utilizados solos

coluvionares argilosos, vermelhos , sendo as areas de emprestimo

exploradas ate o topo da camada de solo saprolitico, utilizando

a classificacao apresentada por Vargas (1970). Para a reconstrucao

do macigo compactado , eram necessarios cerca de 1,5 x 106 m3 de

solos compactados . As novas areas de emprestimo necessarias eram

situadas em locals altamente produtiveis e de elevado valor, dadaa fertilidade da regiao e sua proximidade de centros consumidores.

Por outro lado, deparava - se com a antiga area de emprestimo que

nao havia sido recuperada para fins agricolas. Tal o contrasts

entre as regi6es cafeeiras vizinhas que esta foi denominada

11area exaurida".

Aliado a este fato , as investigagoes mostraram camada de solo

coluvionar semelhante ao da construgao em espessura relativa-

mente pequena . Desta forma, caso a decisao sobre a exploragao

de emprestimos fosse pela exclusiva utilizagao de solos consi-

derados convencionalmente "nobres" , notavel area de desapro-

priagao seria necessaria.

Uma vez que de antemao havia a consciencia que seriam enfren-

tados problemas de cronograma rigido, onde as obras de terra

enquadravam-se no "caminho critico" para a geragao em data

compativel com a recuperagao dos outros elementos da barragem,

era inegavel a necessidade da compactagao de solos em umidade

superior a otima para se cumprir o cronograma . Em vista disso,

procedeu - se a um programs de investigagoes dos solos saproll-

ticos visando viabilizar sua utilizagao na barragem.

Aterros experimentais vieram mostrar a trabalhabilidade destes

solos e ensaios de laborat6rio revelaram as suas caracteristicas

geotecnicas como adequadas aos trabalhos de reconstrugao dos

aterros. Durante os servigos de reconstrugao, os saprolitos

revelaram-se de vital importancia, pois os solos coluvionares

que ocorriam em umidade ligeiramente superior a otima, sofriam

um aumento de umidade no perlodo noturno devido a agao do sereno

nos coluvios essencialmente argilosos o que os tornava imprati-

195

caveis por cerca de dez horas por dia.

Uma caracteristica muito importante constatada nos saprolitos

de Euclides da Cunha 6 a baixa tendencia a gerar pressoes neu-

tras de construgao mesmo compactado em faixa de umidade acima

da otima, o que vem a confirmar as conclusoes de Mori e outros

(1978). Este fato foi confirmado tanto em laboratorio como

"in situ", atraves de piezometros instalados no macigo. As

caracteristicas de resistencia, permeabilidade e compressibili-

dade dos saprolitos habilitaram-no a utilizagio na barragem,

porem a erodibilidade destes solos foi fator preocupante. Porisso, o aterro foi projetado com um confinamento de argilas

coluvionares compactadas.

Realmente, a possivel afirmar que o cronograma foi cumprido

gragas a trabalhabilidade do saprolito na faixa umida e ao seu

rapido enquadramento a faixa de umidade mesmo nao se contando

com insolagao.

10. COMPORTAMENTO DA BARRAGEM

A instrumentagao para observagao do comportamento do macigo

compactado e fundagoes da barragem consiste de instrumentosdurante a reconstrugao e da recuperagio de grande parte dos

anteriormente instalados . Tais instrumentos sao: piezometros

(tipo Casagrande , Maihak e Bishop ), medidores de deformagao

(medidores de recalque tipo Caixa Sueca, IPT e marcos super-

ficiais ) e medidores de vazao.

Nos primeiros 100 dias de observagao da barragem com o reser-

vatorio cheio pode - se constatar uma rede de fluxo no macigo

compactado ainda no estado transiente e niveis piezometricos

no tapete " sanduiche" abaixo dos previstos no projeto. Os

recalques ocorridos no aterro situaram-se dentro dos valores

esperados, cerca de 70% do recalque total calculado. No trecho

da barragem proximo a ombreira direita o recalque diferencial

maximo ocorrido foi da ordem de 1 / 180, sem que fosse observada

nenhuma anormalidade no macigo da barragem . Este fato a rele-

vante quando analisados o tempo de construgao ( 10 meses), o

tipo de material empregado ( solos saproliticos de gnaisse) e

196

suas condipoes de langamento (certa de 2 % acima da otima).

Os piezometros da ombreira direita, em sua maioria com bulbos

instalados nas zonas de cisalhamento do macigo apresentaram

leituras abaixo dos niveis estabelecidos nas analises de esta-

bilidade , e uma eficiencia de 80 % ( segundo criterio Marsal, 1971)

do tapete impermeavel de montante. 0 controle de movimentos

da ombreira direita iniciado apos a ruptura nao revelou sinais

de movimentos durante o periodo construtivo e nestes primeiros

meses apos o enchimento do reservatorio.

Pela fundagao, o conjunto injeroes-drenos apresentou uma reduc aode subpressoes entre 25 e 35%, valores estes superiores ao ante-

riormente registrado. Para fins comparativos, a Figura 4 apre-

senta as situagoes de subpressoes , apos o primeiro e segundo

enchimentos do reservatorio.

11. CONCLUSOES

0 projeto de reconstrugao da barragem de Euclides da Cunha teve

como diretriz basica reconstituir a barragem nos moldes do

projeto original a menos de adaptagoes impostas pela ruptura e

das conveniencias construtivas tais como a utilizagao de mate-

riais com caracteristicas favoraveis ao ritmo intenso das obras

civis. Uma analise do desempenho da barragem reconstrulda, nos

primeiros meses de operagao , constata de certa forma a tendencia

a um comportamento similar ao da barragem antes da ruptura.

A Galeria de concreto que se estende longitudinalmente ao longo

da interface aterro-fundagao constituiu -se num elemento valioso

para o projeto de reconstrugao , visto que possibilitou o acesso

a toda extensao da fundagao da barragem . Atraves dela pode-se

controlar as subpressoes na ombreira direita ( leque de drenagem),

ou mesmo no caso de ineficiencia do sistema de drenagem interna

ou do tapete impermeivel de montante.

Nio foi constatada nenhuma anormalidade no macigo compactado da

barragem no trecho da ombreira direita com inclinagio media

1v:1H, apesar das condigoes de langamento do macigo (tipo de

material , umidades de langamento e velocidade de construgao).

197

Este fato confirma a conclusao freg1entemente citada de que a

declividade da junta de construgao a menos relevante que a exis-

tencia de irregularidades superficiais e as condicoes de umidade

de compactagao (Sherard, 1973).

0 cumprimento do cronograma de construgao foi facilitado pela

utilizacao dos solos saproliticos de gnaisse no macico da bar-

ragem, que apresentaram boa trabalhabilidade, rapido enquadra-

mento a faixa de umidade de compactacao , baixa tendencia a

pressoes neutras (apesar da velocidade de construcao e da umi-

dade de compactacao cerca de 2% acima da otima) e caracteris-

ticas de resistencia, permeabilidade e compressibilidade adequa-

das ao desempenho da barragem.

12, RESUMO

Neste trabalho sao apresentados os principais aspectos geotec-

nicos do projeto de reconstrurao da Barragem de Euclides da

Cunha, Rio Pardo, SP. Descreve-se inicialmente as caracteris-

ticas do projeto original, a ruptura e suas implicacoes na

concepgio do projeto de reconstrugao . Sao analisados os fatores

condicionantes principais de projeto, em geral derivados da

ruptura , e o comportamento da barragem nos primeiros meses apos

o enchimento do reservatorio.

13. AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a CESP - Companhia Energetica de Sao Paulo

pela autorizagao da publicagio dos dados, a IESA - Internacional

de Engenharia S.A. pelo patrocinio na elaboracao e aos colegas

que participaram direta ou indiretamente na discussao e elaboragio

deste trabalho , em especial os Eng9s Joaquim Pimenta de Avila,

Antonio Vieira Cavalcanti e Gilberto Carvalho Molina.

14. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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"A Ombreira Direita e sua Interferencia na Reconstrugao da

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198

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Obras de Reconstrucao - Relatorio do Projeto Basico".

14.3 CESP - INTERNACIONAL (1979 ) - " Usina Euclides da Cunha -

Instrumentacao - Comportamento da Barragem e suas Fundaroes

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14.4 JORGE , F. N. e CASTRO , A. C. L. (1978) - "Estudos Geotec-

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14.5 LEYEN , G. (1978) - "0 Segundo Desvio do Rio Pardo" -

XII SNGB - Sao Paulo.

14.6 MARSAL , R. J. e RESENDIZ , D. (1971 ) - " Effectiveness of

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(1978 ) - " Saprolitos de Basalto - Um Estudo de Seu Comporta-

mento Geotecnico em Macicos Compactados " - VI COBRAMSEF -

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14.8 SHERARD , J. L. (1973) - " Embankment Dam Cracking" -

Embankment - Dam Engineering - Casagrande Volume.

14.9 SIQUEIRA , G. Q. (1978) - "As Licoes do Rio Pardo" -

XII SNGB - Sao Paulo.

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of Sao Paulo, Brasil " - 6th ICSMFE - Canada.

14.12 VARGAS, M. e HSU, S. J. C. (1970) - " The Use of Vertical

Core Drains in Brazilian Earth Dams" - X ICOLD - Canada.

14.13 VARGAS, M. (1971) - " Effectiveness of Cut-Offs Under

Three Earth Dams" - IV COPAMSEF - Porto Rico.

199

Foto 1 - Vista do Macico Remanescente daBarragem

Foto 2 - Vista do Macigo Remanescente da

Barragem, Canal de Ruptura e

Ombreira Direita

200

ENSECADEIRA N

PRINCIPAL

EIXO DA TRINCHEIVEDAt40 SECUN

LIMITE DA \ZONA DE TALUS

TOMADA DI+DUA\

(APUD VARGAS,1963)

FIG. I - BARRAGEM DE EUCLIDES DA CUNHA

ANTES DA RUPTURA

201

4 400

0 0 0 0

f Z^N

O ` 6+^

1 O

ppO

W

O

N

8

$: TO R DECO T OLE

1i3OO

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A \^O

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TUNEL DE SVIO4 200

In^ ^

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m0 1 ``

\

o EIXO DA BARRA GEM

r inn

TONADA i^660 1^.CASA DE OAGUA ?1 1

COMANDO165

O

' ^ 11GALERIA 1 1

000630

^\\ 0 620

^osso s°o s^ A

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1 a0^J o

SUbESTAcAOI l

3eOO

2 40 60 80 100m

O o^` $ o O O

FIG.2-A BARRAGEM APOS A RUPTURA

202

fZ--

4 206

A- EL 646,50

TOMAOA '^• p^D'AGUA u'

0'

O

4 100

1A0 y0

14.2µ l

114 ''. 2 H^ Z1

Soo

/ 0 20 40 60 100mO

p bIO

p

N

O

O

p O

N

Oj N° N 0 N0N

1

FIG.3 - BARRAGEM DE EUCLIDES DA CUNHA RECONSTRUIDA

ARGILA VERMELHA SOLO SAPROLIThOO

GC= 100 % h=hot GC=97%h=hot+2%

6=1,7+Gtg18° Z5 =1,5+0-tg19°0

6=1,7 + 1't918° t, - 1,2 + etg25°

G =L,7 + G ' tg 13° =0 ,8 + Ctg 14°H sat

t, =0,4 + Ctg27° =0,4 + Gtg29°

S =0 , 1 + Gtg32° v=0,2+Gtg30°

TAB. I- VALORES DE RESIST ENCIA AO CISALHAMENTO DA ARGILAVERMELHA E DO SOLO SAPROLITICO

203

EIXO DA BARRAGEM

C N A MAX 664,00I 7-

E 1 660,00

I.

^. I c n n'J 2 II TA

r1- EI

^42.po FUNDAq,1C0

1 El 630 00,63011 -- 35

CU620 TALUS IN IiM1L \ E I 1 6I6t,00-

rALUS -tom

CONCRETO

FIG.4A- PROJETO ORIGINAL (SEcAO Y-Y DA FIG_ I )(APUD VARGAS, 1963)

0 20

630

620

610

600

40 60 80 100 m

El 671,30

EI 652 ,00LINHA PIEZOMETRICANA FUNDAl;A0

COMPACTADO::ri -

2 43

GALERIA EI-621,00 E1.620002,3

A q YT I ll -

- ROCHAMACICO RE MANESCENTE

FIG.4B -PROJETO DE RECONSTRUCAO ( SE9A0 Y' Y' DA FIG.3 )

SE96ES DA BARRAGEM DE EUCLIDES DA CUNHA

ANTES DA RUPTURA (o) E DEPOTS DA RECONSTRUc ( b)