TRANSIES

IV.11- TRANSIES

Para a mudana de um material mais fino, como a areia do dreno horizontal, para um material de granulometria maior, como pedras de mo, necessrio que seja feita uma transio com materiais de granulometria intermediria. Como o nome indica, as transies tm por finalidade impedir a passagem dos materiais mais finos atravs dos de maior dimetro, seja pela ao do carreamento dentro do macio, ou por carreamento externo, como ondas de reservatrio, rebaixamento do nvel dgua e chuva.

Estes materiais devem satisfazer as condies necessrias para que um material seja filtro do outro, impedindo assim o carreamento de partculas. Devem tambm satisfazer a condio de permeabilidade, para que possibilite o escoamento das guas que chegam at eles.

Nas barragens de enrocamento, o aterro no pode ser colocado

diretamente em contato com o enrocamento, pois os problemas de carreamento de partculas de solo, atravs dos vazios do enrocamento, aparecem em maiores propores que os mencionados no dimensionamento de filtros. Os critrios de filtro entre os dois materiais adjacentes devem ser respeitados, sempre que o sentido da percolao da gua for do aterro para o enrocamento, o que acontece na transio de jusante. Na transio de montante, apesar do problema de carreamento de partculas no existir, tambm devem ser introduzidas uma ou duas camadas de materiais de granulometria intermediria, para permitir que se proceda compactao adequada na faixa de controle de materiais (Gaito, 2003).

Apresenta-se na Figura IV.11.1 exemplo de transies na barragem de

Porto Primavera.

Apresenta-se na Figura IV.11.2 exemplo de transio em dreno francs

na barragem de Trs Irmos. Apresenta-se nas Figuras IV.11.3 a IV.11.9, fotos de transies em

barragens. vila, J. P. (1983) lista as seguintes providncias importantes no projeto

de transies: 1- Os materiais alternativos para utilizao em transies precisam ser

pesquisados desde as fases iniciais do projeto, e todas as possibilidades devem ser bem caracterizadas antes da contratao da construtora;

2- Para os materiais naturais necessria a pesquisa atravs de poos e trincheiras para coleta de amostras realmente representativas. As sondagens no recuperam parcelas importantes dos materiais. Apesar disto, estas sondagens do boa indicao da existncia de camada de alterao mesmo sem amostragem representativa;

3- Os materiais existentes acima das linhas de escavao, precisam ser investigados quanto aplicabilidade nas transies;

4- Caso se adote as transies com materiais processados, indispensvel prever nos histogramas de consumo de materiais processados os volumes correspondentes s transies;

5- aconselhvel que os materiais de transio sejam ensaiados para verificao da capacidade de reteno dos materiais mais grossos a fim de ser evitada a aplicao generalizada dos critrios Terzaghi-Bertram como nico critrio de filtro. Alm disto estes ensaios podem indicar se as espessuras das camadas de transio so suficientes para promoverem a auto-estabilizao do processo de carreamento.

Figura IV.11.1- Barragem de Porto Primavera Margem direita Corte tpico 1-1 Estaca 180 estaca 280 (in Cruz, 1996).

Figura IV.11.2- Transio em dreno tipo francs na Barragem de Trs Irmos (in Cruz, 1996).

Figura IV.11.3- Transio no dreno tipo francs Barragem Trs Irmos.

Figura IV.11.4- Transio no dreno tipo francs Barragem Trs Irmos.

Figura IV.11.5- Transio no dreno tipo francs Barragem Trs Irmos.

Figura IV.11.6- Transio em Rip-Rap de uma barragem.

Figura IV.11.7- Transio prxima ao ncleo impermevel.

Figura IV.11.8- Ncleo de argila Filtro vertical de areia Transies.

Figura IV.11.9- Ncleo de argila Filtro vertical de areia Transies.

DRENO DE P

IV .12 DRENO DE P

O dreno de p capta todas as guas que percolam atravs do filtro em chamin e do tapete drenante, chegando ao p de jusante, conduzindo-as de volta ao rio, jusante da barragem. Devido ao grande volume de gua que pode chegar ao dreno de p, para possibilitar o escoamento, o dreno de p corresponde a uma seo de enrocamento, ou seja, construdo com rochas, que podem variar de brita a pedras maiores. Para se chegar do material da granulometria do filtro horizontal a granulometria do enrocamento, necessria a utilizao de uma transio de materiais, com granulometrias intermedirias, seguindo-se os critrios estabelecidos para filtros. Quando as vazes nos drenos de p so muito grandes, podem ser introduzidos tubos de drenagem em seu interior, para facilitar o escoamento e reduzir o volume de enrocamento necessrio. Cruz (1983) recomenda que o dreno de sada ou de p deva ter altura, no mnimo, igual a duas vezes a espessura do dreno horizontal, e largura de crista mnima de 4,0 metros (Ver Figura IV.12.1). recomendvel a norma de construo de drenos situados no p de jusante das barragens de terra. Juntamente com os tapetes drenantes, desempenham o papel de coletores de guas freticas, conduzindo-as ao leito do rio. Devero ser utilizadas tubulaes furadas, com dimetro interno mnimo de 0,15m. Dimensionados de acordo com a rea a ser drenada, os drenos aumentam progressivamente da seo at o coletor de conduo das guas ou leito do rio. O dreno deve ser colocado numa vala de profundidade mnima de 1m, com enchimento de material de filtro (conforme apresentado no item IV.12.1) para evitar o carregamento dos materiais do macio e/ou fundao.

Apresenta-se nas Figuras IV.12.2 a IV.12.5, detalhes de drenos de p. Apresenta-se nas Figuras IV.12.6 a IV.12.9, fotos da construo de drenos de p. Apresenta-se nas Figuraras IV.12.10 a IV.12.14, fotos da gua que escoa atravs dos sistemas de drenagem de barragens, saindo pelo dreno de p.

Figura IV.12.1- Drenos de p de pequenas barragens (Cruz, 1996).

Figura IV.12.2- Dreno de p da Barragem de Marimbondo (SCGBAP,1983).

Figura IV.12.3- Execuo de drenos de p (Rosa, 1982).

Figura IV.12.4- Exemplo de dreno de p (Eletrobrs, 2008).

Figura IV.12.5- Seo transversal do tapete drenante tipo sansuiche e dreno de p de um trecho da Barragem de Trs Irmos (Gaito, 2003).

Figura IV.12.6- Construo de dreno de p.

Figura IV.12.7- Construo de dreno de p.

Figura IV.12.8- Construo de dreno de p.

Figura IV.12.9- Construo de dreno de p.

Figura IV.12.10- gua que escoa atravs de dreno de p.

Figura IV.12.11- gua que escoa atravs de dreno de p.

Figura IV.12.12- gua que chega ao de dreno de p.

Figura IV.12.13- gua, de parte da Barragem de Itaip, que escoa pelos sistemas de drenagem e chega ao dreno de p. Observar medidor triangular de vazo.

Figura IV.12.14- gua, de parte da Barragem de Itaip, que escoa pelos sistemas de drenagem e chega ao dreno de p. Observar medidor triangular de vazo.

Figura IV.12.15- Machadinho Barragem de Enrocamento com Face de Concreto Vazo Total mdia pelos Drenos: 600 litros / segundo 52.000 m3 / dia - (ano de 2013).

Figura IV.12.16- Machadinho Galeria de Drenagem

Figura IV.12.17- Machadinho Galeria de Drenagem

Figura IV.12.18- Machadinho Galeria de Drenagem

TERRAPLAN

IV .13- POOS DE ALVIO TRINCHEIRA DRENANTE GALERIAS DE DRENAGEM

IV.13.1- POOS DE ALVIO Os poos de alivio so furos de drenagem abertos no terreno, com o objetivo de reduzir as subpresses desenvolvidas pela percolao de gua na fundao. Os dimetros mais usuais dos poos de alvio variam entre 75 e 150 mm. Quando abertos em rocha s, no devem ser preenchidos com qualquer material, mas deixados livres. Quando abertos em solo e rocha alterada, devem ser preenchidos por material que d estabilidade ao furo e que sirva de filtro, permitindo o fluxo da gua e impedindo o carreamento de partculas do solo da fundao. Os materiais de preenchimento podem ser materiais granulares, telas, geotexteis, etc e tubos perfurados (50 a 100 mm), para aumentar a rea de escoamento da gua e, conseqentemente as vazes drenadas. Os poos de alvio devem ser executados em uma s linha e com espaamento mdio de 3,0 m, com uma profundidade definida de acordo com as condies da fundao da barragem. Geralmente so construdos sob o dreno de p, mas podem ser construdos montante deste, at a base do filtro em chamin. Tambm podem ser construdos jusante da barragem, quando so detectadas subpresses excessivas durante o enchimento do reservatrio (Gaioto, 2003).

Bureau (2002), para construo de pequenas barragens, apresenta: Quando as fundaes permeveis so cobertas por uma camada impermevel de espessura tal que se torna tecnicamente desaconselhvel o uso de valas drenantes, recomenda-se a construo de poos de alvio. As indicaes bsicas para construo so: a) Os poos devem atravessar a camada impermevel, atingindo a zona permevel, at uma profundidade tal que no se atinja a condio de levitao (uplift), isto , o gradiente hidrulico seja inferior ao crtico. geralmente satisfatria uma profundidade do poo igual profundidade do reservatrio; b) O espaamento entre os poos deve ser tal que intercepte a descarga fretica, drenado-a e, conseqentemente, aliviando as subpresses. recomendvel um espaamento inicial de 15 a 30m; c) Os poos devem oferecer resistncia mnima descarga fretica. O dimetro interno mnimo do poo deve ser igual a 0,15m. Assim, asseguram-se pequenas perdas de cargas na coleta pelo poo de descarga fretica. Deve existir uma camada de, pelo menos, 0,15m de filtro entre a tela do poo de fundao. O material do filtro deve seguir os critrios:

a) D(15) do filtro / D(15) da base maior ou igual a 5. ( O filtro no deve ter mais de 5% de gros passando na peneira No 200 dimetro igual a 0,075 mm.); b) D(15) do filtro / D(85) da base menor ou igual a 5;

c) D(85) do filtro / dimetro dos furos no tubo de drenagem ( ou da malha do poo de alvio) maior ou igual a 2; No anterior, D(ij) corresponde ordenada ij% do material que passa nas peneiras. Isso significa que o material possui ij% dos gros mais finos.

So apresentados nas Figuras IV.13.1 e IV.13.2 exemplos utilizao de poos de alvio em duas barragens.

Figura IV.13.1- Poos de alvio na barragem de Promisso (in SSGBAP, 19823).

Figura IV.13.2- Poos de alvio na barragem de Porto Colombia (in SSGBAP, 19823). IV.13.2- TRINCHEIRA DRENANTE A trincheira drenante tem por objetivo a interceptao de fluxos de gua atravs de camadas permeveis mais superficiais da fundao. So particularmente recomendadas quando a permeabilidade na direo vertical dessas camadas muito baixa, para garantir o acesso da gua ao tapete drenante ou ao dreno de p. Sua construo semelhante ao dreno de p, com camadas de areia e transio. Tubos perfurados somente devem ser utilizados quando a trincheira situa-se prxima ao p da barragem ou quando escavada em rocha de baixa deformabilidade, sob a garantia de que no ocorrero recalques que possam ocasionar ruptura ou deslocamento dos tubos (Gaioto, 2003).

(Cruz, 1996) recomenda que as trincheiras drenantes na fundao de ombreiras devem ter largura mnima de 0,8 m e profundidade mxima de 3,0 m. Alves Filho et al (1980), citam a trincheira construda na ombreira esquerda da Barragem de gua Vermelha, com 4 metros de largura na base e 5 metros de profundidade. Aps o enchimento do reservatrio a vazo de gua coletada por essa trincheira era da ordem de 2.300 litros por minuto. Bureau (2002), para construo de pequenas barragens, apresenta: No caso de fundaes permeveis cobertas com uma camada de aluvio impermevel, que de ocorrncia freqente, representa uma boa norma escavar a faixa impermevel, construindo-se, assim, uma vala drenante ao longo do p do talude. O enchimento dever seguir os critrios de filtros (conforme apresentado no item IV.13.1 deste Captulo). Esta vala dever conter um dreno de p. Apresenta-se na Figura IV.13.3 a escavao do solo para a construo de uma trincheira de drenagem. IV.13.3- GALERIAS DE DRENAGEM As galerias de drenagem quando construdas objetivam permitir a execuo de servios de drenagem e/ou injeo, durante e aps a construo da barragem.

Figura IV.13.3- Escavao para a construo da trincheira de drenagem. Por apresentar custo elevado, a deciso sobre a construo de uma galeria na fundao de uma barragem deve ser tomada quando existirem fortes indcios sobre a possibilidade de ocorrncia de subpresses elevadas, que no possam ser controladas eficientemente por outros meios e que representem problemas importantes para estabilidade da barragem e/ou sua fundao (Gaito, 2003). A galeria de drenagem, executada juntamente com um sistema de poos de alvio nas fundaes, permite um maior rebaixamento das subpresses, pois as sadas dos poos de alvio ficam posicionadas em cotas muito mais baixas que aquelas em que a gua drenada tem que alcanar na superfcie do terreno. Para isso, preciso que a galeria seja

construda com centenas de metros de comprimento e com dimenses internas que permitam o acesso de equipamentos para a execuo dos furos de drenagem (Gaioto, 2003). Apresenta-se na Figura IV.13.4 injeo sendo realizada dentro de galeria de drenagem. Apresenta-se na Figura IV.13.5 um detalhe da galeria de drenagem da Barragem de Jupi, onde pode-se observar o sistema de drenagem sob a fundao, injees realizadas e piezmetros instalados.

Figura IV.13.4- Realizao de injeo dentro de uma galeria de drenagem

Figura IV.13.5- Galeria de drenagem, sistemas de drenos, injees e piezmetros de uma seo em concreto da Barragem de Jupi.

IV.11- TRANSIESIV.12- DRENO DE P2IV.13- POO DE ALVIO