NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao...

24
XV SEMINARIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS RIO DE JANEIRO NOVEMBRO 1983 OBSERVAcAO DE DESLOCAMENTOS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DA USINA NOVA AVANHANDAVA TEMA: III YSSAMU MIYAJI ANTRANIG KULLUKIAN MAKOTO YENDO Engenheiros da Companhia Energetica de Sao Paulo - CESP JUAN TOMAS RESCK Engenheiro da INTERNACIONAL de Engenharia S.A. - IESA

Transcript of NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao...

Page 1: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

XV SEMINARIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENSRIO DE JANEIRONOVEMBRO 1983

OBSERVAcAO DE DESLOCAMENTOS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO DA USINANOVA AVANHANDAVA

TEMA: III

YSSAMU MIYAJIANTRANIG KULLUKIANMAKOTO YENDOEngenheiros da CompanhiaEnergetica de Sao Paulo - CESP

JUAN TOMAS RESCKEngenheiro da INTERNACIONAL deEngenharia S.A. - IESA

Page 2: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.
Page 3: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

1. INTRODUcAO

A Usina Nova Avanhandava com uma potencia final prevista de

302,4 MW, ester sendo conclulda pela Companhia Energetica de Sao

Paulo - CESP, no Rio Tiete. Uma descrigao da localizagao geogra

fica e das estruturas componentes desse aproveitamento multiplo

se encontra no trabalho apresentado por Cardia, Yendo,Kullukian

e Resck (1983) a este Seminario . Deve ser entendido que os tra

balhos se complementam na apresentagao da analise de desempenho

das estruturas de concreto da Usina Nova Avanhandava referente

a observacao de deslocamentos, absolutos e relativos.

2. PLANO DE AUSCULTACAO

0 sistema de instrumentagao implantado, objetivando a observa

gao de eventuais deslocamentos nas estruturas de concreto, ester

composto de: Pendulos - Direto e Invertido -; Extensometros -de

Hastes e de Grande Base -; Medidores de Junta (de resistencia

eletrica) e sistemas mecanicos - Bases para Alongametro e Medi

dores Triortogonais -; Cadeias Clinometricas e Marcos Topografi

cos.

0 sistema geral visa acompanhar os deslocamentos das estruturas

de concreto durante a construgao, primeiro enchimento do reser

vatorio e fase de operagao subsequente. Especial atengao foi da

da a fase de primeiro enchimento, quando as estruturas foram su

jeitas as cargas provenientes dos empuxos hidricos pela primei

ra vez e consequentemente foi possivel avaliar-se melhor o com

portamento das mesmas, face as hipoteses consideradas em proje

to.

Este trabalho procura apresentar o controle da seguranga estru

tural nas fases construtiva e do enchimento, analisando os des

locamentos registrados com: Pendulos, Cadeias Clinometricas e

Extensometros de Hastes, cuja locagao a apresentada na Figura 1.

Em decorrencia do Cronograma Geral das Obras de Nova Avanhanda

va o inicio da operagao das estruturas de geragao foi anterior

ao das estruturas de navegagao, cuja operagao ester prevista pa

ra o final do ano 1985. Em consequencia a observagao dos deslo

113

Page 4: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

2

W0

W

Z

o

W0

W'0

.9 _ZWi

2W6.

g J

ri

U.

114

Page 5: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

camentos apresentados neste trabalho referem- se somente as es

truturas da central hidroeletrica, do vertedouro e dos muros de

transigao. 0 programa do enchimento no incluiu "patamares" na

elevagao do nivel do reservatorio, conforme se observa na Figu

ra 2; este fato evidenciou a importancia do acompanhamento rapi

do do sistema de auscultagao assim como da imediata interpreta

gao das informagoes registradas comparando-as com as hipoteses

assumidas no projeto.

360 360

36

320

L E G E N 0 A

MONTANTE

-M--iF- J U S A N T E

I J^l

V

iN(C10 O O C N T O

JAWi%2 FEY MAR ABR MAi JUN JUL AGO SET OUT NOV DEL19B2

FIG.2 USINA NOVA AVANHANDAVAN(VEL D'AGUA MONTANTE/JUSANTE

3. HIPOTESES DE PROJETO

M

330

Para as verificagoes de estabilidade das estruturas de concreto

foram efetuados calculos pelo Metodo dos Elementos Finitos

(MEF) nos casos considerados complexos, como os blocos de verte

douro e tomada d'agua/casa de forga. Para os blocos de transi

gao foram utilizados os processos de calculos tradicionais.

Algumas das hipoteses consideradas basicas para obtengao dos va

lores limites de projeto sao:

a) 0 empuxo hidrico a montante foi assumido em fungao do ni

vel maximo maximorum do reservatorio, correspondente a cota

358,50 m.

1.15

Page 6: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

b) 0 empuxo hidrico a jusante foi assumido em funcao do nivel

minimo relacionado ao fut'iro reservatorio da Usina Tres Ir

maos, correspondente a cota 324,35 m.

c) Parametros mais desfavoraveis para o processamento pelo MSF:

• Modulo de deformabilidade normal para o material de preen

chimento da junta falha da fundagao na cota nominal 300 kn=

490 MPa (5.000 kgf/cm2 - valor minimo admitido).

• Modulo de deformabilidade para o concreto das estruturas

Ec = 14.710 MPa (150.000 kgf/cm2).

d) A avaliacao dos deslocamentos se refere a blocos individual

mente, admitindo-se ausencia de movimentos nos blocos conti

guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo

cos existentes nas juntas de contracao. As chavetas foram

dimensionadas e armadas para solicitacoes provenientes de

carregamentos extraordinarios (drenos inoperantes, sismos).

TABELA I

VALORES LIMITES DE PROJETO PARA DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS ABSO

LUTOS

ESTRUTURA MTD TA/CF VS MTE

INSTRUMENTO ( ) (mm) (mm) (mm)

Pendulo invertido - 6,3 7,0 -

Clinometros 6,4 4,6 5,1 5,5

1 16

Page 7: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

TABELA II

VALORES LIMITES DE PROJETO PARA DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS RELA

TIVOS

ESTRUTURA MTD TA/CF VS MTE

INSTRUMENT0 ( mm) (mm) (mm) (mm)

Pendulo Direto 5,7 4,7 5,2 5,7

TABELA III

VALORES LIMITES DE PROJETO PARA DESLOCAMENTOS NA FUNDAQAO

ESTRUTURA MTD TA/CF VS MTE

:DE LOCAMENTO

Horizontal (mm) 7,7 6,3 7,0 7,7

Vertical (mm) 16,6 20,5 20,7 22,8

Os deslocamentos e deformaroes horizontais se referem a direcao

montante/jusante, os movimentos na direcao margem direita / mar

gem esquerda nao foram considerados nos calculos teoricos.

4. COMENTARIOS

Para o controle de deslocamentos relativos e absolutos dos blo

cos de concreto foram instalados, alem dos instrumentos de jun

ta, Pendulos Direto e Invertido, Cadeias Clinometricas e Exten

sometros de Hastes.

4.1 Pendulos Diretos

0 Pendulo Direto a composto por um fio de ago inox fixado atra

ves de um dispositivo acoplado a um perfil metalico chumbado no

concreto, pouco abaixo da crista da barragem; na extremidade in

ferior do fio fica suspenso um peso de aproximadamente 392 N

117

Page 8: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

(40 kgf ), dotado de quatro aletas e imerso em oleo. 0 ajuste do

posicionamento do fio em relacao ao tubo que o envolve a feito

atrav&s de um dispositivo especial situado pouco abaixo do lo

cal onde se fixa o prumo.

0 aparelho de medida, utilizado para a determinagio dos desloca

mentos, 6 o coordinometro otico fabricado pelo J. Cipriano, de

Lisboa, cuja sensibilidade a de de'cimo de milimetro , obtida

atraves do nonio.

Por medida de precaucao foram realizados , sobre amostras do fio

utilizado, ensaios de deformabilidade e de n6voa salina, sendo

os resultados obtidos satisfatorios para a aplicacao do mesmo.

Foram instalados quatro p6ndulos, dois nos blocos centrais do

vertedouro e tomada d ' igua/casa de foraa, e dois nos muros de

transigio direito e esquerdo (Figuras 1 e 3). Estes blocos

(MD2, TA2, VS -2 e ME-3) se apresentam como sujeitos aos maiores

deslocamentos , devido as previsoes de cargas atuantes, as des

continuidades da fundacao e as suas caracteristicas geom6tricas

consequentes da implantacao do projeto.

4.2 P6ndulos Invertidos

Complementando os P6ndulos Diretos foram instalados dois P6ndu

los Invertidos nas estruturas consideradas chaves do aproveita

mento, em particular pela exist6ncia de juntas-falha proximo a

fundacao e por verificar-se que os fatores de seguranga referen

tes a estabilidade global estao mais proximos aos limites admis

siveis : os blocos centrais do vertedouro e tomada d'agua/casa

de forga ( Figuras 1 e 3). No vertedouro o comprimento do fio de

prumo atingiu 52 , 00 in, na tomada d'agua 55,00 m. Nos muros de

transicao e em outros blocos as observagoes de deslocamentos,

referidos a pontos de fundagio, foram efetuados por meio de Ex

tensometros de Hastes. Na instalagao dos P6ndulos verificou-se

um certo retardamento , consequ6ncia natural da precisao exigida

para uma perfuragao profunda com 356 mm (14") de diametro. Du

rante a perfuragao foi possivel conseguir um bom controle da

verticalidade mediante a adaptacao de um prototipo dos componen

118

Page 9: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

tes do aparelho adaptado no local da furacao. Este sistema pro

porcionou , alem de uma agilizacao na instaladao do instrumento,

uma satisfatoria precisao nas verificacoes do controle da verti

calidade.

4.3 Cadeias Clinometricas

Com o objetivo de medir os deslocamentos angulares no sentido

montante/jusante foram instaladas nove Cadeias Clinometricas

nas paredes das galerias de drenagens transversais ao eixo da

barragem ( Figuras 1 e 3). Estas cadeias foram implantadas nos

blocos situados no trecho de montante da Usina, onde poderao ca

racterizar-se melhor as possiveis rotagoes nos pianos de conta

to rocha /concreto.

Para a obtengao destes deslocamentos , que representam a "elisti

ca da estrutura ", foram fixadas nas paredes bases dotadas de

apoios esfericos espacadas a uma distancia de 1,00 m entre si,

a fim de se obter o posicionamento do aparelho de medida. A me

digao a feita com um clinometro otico marca Huggenberger cuja

sensibilidade a de 10 -6 rad (0,32") (Foto 1).

FOTO I - USINA NOVA AVANHANDAVA

CLINOMETRO SITUADO NO MURO

DE TRANSICAO DIREITO

119

Page 10: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

0 i0 20

ESCALA GRAFICA

0 5 10 20m

ESCALA GRAFICA

40m

U)0

JUNTA FALHAcote nominal -300,00

FIG. 3

US1NA NOVA AVANHANDAVA

MEDIDORES DE

DESLOCAMENTOS

CORTES

120

Page 11: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

4.4 Extensometros de Hastes

Os Extensometros de Hastes foram instalados com a finalidade de

registrar os deslocamentos axiais relativos entre diferentes

profundidades da fundacao. 0 instrumento a composto basicamente

de varias hastes ancoradas em uma de suas extremidades em diver

sos pontos do macico rochoso. A outra extremidade esta acoplada

a um conjunto denominado "cabeca do extensometro", onde sao efe

tuadas as leituras. Atualmente todos os instrumentos utilizados

sao fabricados nas oficinas da CESP. A Foto 2 apresenta uma vi

sao parcial do sistema de apoio e do medidor. 0 aparelho de me

dida utilizado a um relogio comparador com sensibilidade de

0,01 mm.

FOTO 2 - USINA NOVA AVANHANDAVA

CABEC,A E MEDIDOR DO EXTENSO-

METRO DE HASTES EH-3

MURO DE TRANSICAO DIREITO

Nos blocos laterais do vertedouro, tomada d'igua/casa de forga

e nos muros de transicao procurou-se detectar os deslocamentos,

referidos a certas profundidades da fundagao, atraves dos Exten

sometros de Hastes ( Figura 3), buscando substituir de maneira

conveniente e onde possivel os Pendulos Tnvertidos, que normal

mente requerem perfuracoes economicamente desvantajosas e de di

ficil implantacao em prazos curtos. Os Extensometros de Hastes

sao de operagio simples, o que permitiu implantar um satisfato

121

Page 12: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

rio sistema de auscultagao nas fundacoes, atendendo ao Cronogra

ma de Obras que exigiu tempos exiguos na instalacao destes apa

relhos.

0 problema que podera ser levantado para estes Extensometros,

que ainda nao foi comprovado no caso de Nova Avanhandava, 0

da influencia das variagoes termicas nos deslocamentos registra

dos. Seguindo recomendagoes de J.F. Silveira (1976), que mencio

.na experiencias de HOOKER e DUVALL (1971) verificando que as va

riacoes termicas diarias tern efeitos para profundidades de

0,60 m e as variagoes anuais tem efeitos para profundidades de

8,00 in, no futuro, apos aproximadamente um ano do enchimento,

devera ser observado se os deslocamentos se apresentam eleva

dos. Se isto ocorrer podera instalar-se haste adicional ancora

da a 8,00 m de profundidade, a fim de detectar-se a deformacao

correspondente ao efeito termico. Para obter-se o movimento que

ocorre nos 8,00 m superficiais devido a variacao termica, SIL

VEIRA menciona a recomendacao de BARRON, HEDLEY e COATES (1971)

de chumbar duas hastes com diferentes coeficientes de dilatarao

termica (al, a2) a 8,00 m de profundidade. Assim, as equacoes

dos deslocamentos serao:

Atl = L . al . At (1)

AZ2 = L . a2 . At (2)

Atl - AR2 = L. At . (al - a2) = 6t (3)

A equagao (3) representa a diferenga de comprimento das duas

hastes provocada pela variagao da temperatura.

Substituindo a terceira equagao nas duas primeiras, vem:

A9 = 6tal

1al - a2

a2AQ = 62 t

al - a2

12 ''

Page 13: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

5. COMPORTAMENTO OBSERVADO

Os deslocamentos foram observados desde a fase construtiva, dan

do-se atengao especial a fase do primeiro enchimento do reserva

torio.

Os movimentos mais significativos registrados durante a constru

gao, estao relacionados com carregamentos de curta duragao e fa

tores construtivos consequentes do curto Cronograma Geral de

Construgao como : langamento do aterro nos abragos laterais,

avango da concretagem de um bloco chavetado em relagao ao conti

guo, arrefecimento dos blocos e contragao do concreto , desvio

do rio pelas adufas do vertedouro , fechamento de parte das adu

fas, etc.

O que se observou de um modo geral foi que , mesmo com as carac

teristicas impostas por um curto Cronograma de Obras, na fase

construtiva houve uma acomodagao de deslocamentos em fungao da

estabilizagao das temperaturas . Posteriormente , com o enchimen

to do reservatorio observou -se um comportamento sazonal, devido

ao gradiente termico estabelecido em fungao da temperatura am

biente e da temperatura d'agua . Este fato ficou melhor eviden

ciado na anilise de dados levantados atraves de aparelhos que

registraram simultaneamente deslocamentos e temperaturas.

As leituras registradas pelos Pendulos (Anexo 1 ) confirmaram o

comportamento estrutural dos blocos previsto em projeto: na fa

se construtiva , tendencias iniciais de deslocamentos para mon

tante e na fase do enchimento e estabilizagao do nivel do reser

vatorio tendencias de deslocamentos para jusante. Antes de con

figurar-se a instalagao dos diagramas de empuxos e subpressoes,

devido ao perfil geometrico dos blocos, os seus respectivos cen

tros de pressao se situam mais proximos da face de montante; en

quanto que atuando os carregamentos hidricos mais importantes a

localizagao da resultante das forgas se desloca para jusante.

Deslocamentos longitudinais da ordem de 1,00 mm ocorridos em

alguns blocos ( VS-2; ME-3 ) conduziram a tensoes cisalhantes da

ordem de 196 KP (2,00 kgf/cm2 ) nas chavetas de ligagao, sendo

que foram dimensionadas para 392 KP ( 4,00 kgf /cm2) corn armadura

minima e para tensoes eventuais que possam ultrapassar este va

123

Page 14: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

lor, provocados ocasionalmente por carregamentos excepcionais

(drenos inoperantes, sismos ), foram armadas convenientemente.

Portanto, a grandeza destes deslocamentos no preocupam. Se as

analises futuras evidenciarem uma tendencia crescente daquele

valor, devera proceder- se a uma injegao adequada das juntas,

particularmente no caso do bloco central do vertedouro.

As leituras registradas pelos Clinometros (Anexos 2-3) confirma

ram de um modo geral as movimentagoes observadas por meio dos

Pendulos. Nos blocos onde estes nao foram instalados a configu

rarao dos deslocamentos resultaram semelhantes: rotaroes para

montante na fase construtiva e apos o enchimento ligeiras defor

maroes angulares para jusante.

Em certos blocos, como MD (ligado ao hall de montagem), TA (li

gada a casa de forga) e VS (ligado a bacia), foram registrados

deslocamentos pars jusante antes do enchimento do reservatorio,

o que foi interpretado como relacionado ao fato de o avango da

concretagem dos blocos de jusante, constituidos por grandes mas

sas de concreto, deslocar progressivamente para jusante o cen

tro de pressao do conjunto das estruturas.

De qualquer maneira nao se observaram rotagoes significativas

nem na fase construtiva, nem na fase do enchimento do reservato

rio, notando- se que os valores registrados sao inferiores aos

limites de projeto maximos previstos nos cilculos teoricos.

0 comportamento observado por meio dos Extensometros de Hastes

(Anexos 4 e 5) confirmaram de um modo geral o mesmo desempenho

estrutural detectado pelos Pendulos e Clinometros (Tabela M. Os

deslocamentos horizontais foram calculados vetorialmente a par

tir de dois extensometros instalados numa mesma segio. Na medi

da do possivel , os Extensometros de Hastes foram instalados des

de o inicio da obra. Assim foi possivel, alem da obtengao de in

formagoes especificas referentes ao macigo de fundagao , um acorn

panhamento eficaz de movimentos verticais ( recalque/elevagao) e

horizontais (montante/jusante) a partir dos instantes iniciais

da construgao.

Na Tabela IV se apresentam esquematicamente as leituras maximas

registradas nas fases de construgao e de enchimento do reserva

124

Page 15: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

OHz

H

u0z PWW

WOZ

OaId

Ri

V) 0z Ei0^U H

dawaH

d Q >C

U)C4 O

Ear ^ W>rx 0wacn d

0 >

U)00

-1>

0 W

Z Wa

U0

N 0 0 00

W I I I I I I I I I x N N NN

+ + +

0

d N 0 N 00 N

W > I I I 1 1 1 I I I x 0 0 0NW

(] +++

'01 11 U )0 ..[^ I I I I I I I I I x 000

U+ + +

N r-i WLr) . . .

I I I I I I I I I x 0010

I +

M Cr\ V I^ N N U11 OO U) Nw . . . . . . ,--I

0r-4 1f1 I 1 I 00 U1 M 001

+ + + + + + W + +

0E-1 N

Z N O N N O M r 1 r-I . ^T r-I O

d Ul I I . . , I . . .

In r-1 I, O O U) N O O r-

W] + + ++ 1 1 + ++

wN

Cr) C%4 r-4 %D 00 Ln r- m

E-l E-4 Or-I C) t.0 00v N 0010z

W+ + + I + + + + + + + +

MON Ln v v I-

N S \r- H Ui I I I O C> '.D v 0 0 N

+ + + + I + W 1 1 +

Ji^4J to 4J Ico -P 190 4

0 a) 0 Q) 0 a)O Q)O4E 4- ^E:^ f4E+^ E4N

4-1 -H Q ) 4J •r1 Q) 41 -4 (D -P -H Q)z

z

(A A •n W .r -% t o C. r EA [ •nU O O O I~ O O I~ U O

0 1~s4 oz s-& 0 1~>4 0 s.^4

O

U)w o

ro 0 0 00 -P 4J 4J >

IQ) (1) r-q r-1 d- 4J

zQ HA I4A pC Q)

N d 41 d c^

0 r-I ',S r-i 40 r-I r 1

10 CA ro Lo r_: U) U)

-I0)

z 14 Q a)0 r-I0. .^H av Oar. U_ w

125

Page 16: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

torio, dos Pendulos, Clinometros e Extensometros de Hastes, e

os valores maximos previstos nos calculos estruturais para as

condigoes mais desfavoriveis. Os valores dados para os Extenso

metros se referem as hastes mais proximas do contato.

6. CONSIDERAg6ES FINAIS

Os deslocamentos observados ate a presente data, relativos e ab

solutos, no indicaram eventuais comportamentos anomalos dos

blocos de concreto que possam afetar a seguranca estrutural. Po

de-se observar nos graficos de leituras apresentados nos Anexos

que as curvas representam um comportamento uniforme de movimen

tos, no existindo variagoes bruscas nem irregularidades acen

tuadas. Isto indica que os deslocamentos se processaram lenta

mente.

A junta da cota nominal 300,00 no apresentou deslocamentos sig

nificativos durante a fase de enchimento, conforme observagoes

constatadas pelos Pendulos e Extensometros de Hastes ,particular

mente na regiio dos blocos centrais da tomada d'agua/casa de

foraa e vertedouro que sao os blocos-chaves da Usina.

Pequenos alivios verificados no pe de montante da barragem, du

rante a fase de enchimento, no chegaram a compensar deforma

goes de compressao ocorridas na fase construtiva o que descarta,

por enquanto, qualquer ocorrencia de juntas de tragao.

Os valores limites fixados em projeto no foram atingidos, sen

do que na maioria dos casos apresentam uma ampla seguranga. Is

to estaria ligado ao fato de ter-se desprezado nos calculos teo

ricos o travamento imposto pelas chavetas de ligagao existentes

nas juntas entre blocos . Alem do mais, os carregamentos de sub

pressoes se encontram ainda com valores bem inferiores aos assu

midos em calculo (constatados pelas leituras piezometricas ja

efetuadas), devido a eficiencia do sistema de drenagem e corti

nas de injegoes implantadas. Entretanto os deslocamentos detec

tados, ate a data, poderao aumentar; ocorrerao ainda movimenta

goes ligadas a deformagao lenta. Os diagramas de subpress6es de

verao aumentar e com a formagio do futuro reservatorio de Tres

Irmaos, definindo melhor os niveis de jusante, outros desloca

126

ft

Page 17: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

mentos deverao ocorrer. Portanto novas analises resultarao des

sas condiroes.

De qualquer forma, face aos deslocamentos ocorridos , pode-se

concluir que o comportamento estrutural dos blocos de concreto

da Usina Nova Avanhandava , nos periodos construtivos e do pri

meiro enchimento do reservatorio , se apresentou como satisfato

rio. Assim numa primeira analise, pode concluir -se que o piano

de instrumentagao referente a deslocamentos atingiu aos objeti

vos tecnicos e economicos previstos quando de sua implantacao.

7. AGRADECIMENTOS

Os autores sao gratos a Companhia Energetica de Sao Paulo - CESP

e INTERNACIONAL de Engenharia S.A.- IESA, pela oportunidade da

da na elaboracao do presente trabalho.

De um modo especial os agradecimentos sao estendidos aos enge

nheiros Lelio Naor Lindquist e Ruben Jose Ramos Cardia, do Se

for de Instrumentarao do Laboratorio Central de Engenharia Ci

vii; Aguinaldo Ricoy de Oliveira do Departamento de Engenharia

Civil da CESP e Antonio B. de Moraes Botelho , da INTERNACIONAL

de Engenharia S.A. - IESA,pela orientagao e revisao deste tra

balho.

Tambem ao quadro tecnico do Departamento de Hidraulica da IESA

e do LCEC ( CESP ) pela colaboracao na elaboracao de desenhos,

graficos e trabalhos de datilografia.

8. REFERENCIAS

1. CARDIA, R . J.R, YENDO , M., KULLUKIAN , A., RESCK, J.T., "Con

trole de Deslocamentos em Juntas das Estruturas de

Concreto na Usina Nova Avanhandava ", XV Seminario

Nacional de Grandes Barragens , Rio de Janeiro,CBGB,

NOV83.

2. FRANKLIN, J.A. - A Auscultacao de Estruturas em Rocha - Sao

Paulo , ABGE, NOV79 - Traduzido por CURY, Jr. A.

127

Page 18: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

3. LABORATORIO CENTRAL DE ENGENHARIA CIVIL - Diversos relato

rios emitidos pelo Setor de Instrumentagao e Contro

le de Barragens - CESP.

2. LABORATORIO NACIONAL DE ENGENHARIA CIVIL - Instrugoes para

o Uso da Aparelhagem de Observacoes de Barragens,

Lisboa, 0UT63.

5. SILVEIRA , J.F., - A instrumentagao de auscultagao de maci-

gos rochosos em minas a ceu aberto - Dissertagao de

Mestrado apresentado na Universidade de Sao Paulo -

DEZ76.

RESUMO:

Dentro do sistema geral de auscultagao, das estruturas de con

creto da Usina Nova Avanhandava, a apresentado o piano especifi

co para controle dos deslocamentos , com enfase especial para a

fase do primeiro enchimento do reservatorio.

Referente as hipoteses de projeto destacam-se os carregamentos

e parametros mais desfavoraveis dos materiais envolvidos, que

conduziram aos valores de deslocamentos considerados como maxi

mos previstos. Os blocos de concreto foram tratados como auto-

-portantes, na verificagao da estabilidade global, desprezando-

-se a contribuigao das chavetas de ligagao, existentes nas fa

ces laterais, fato que levou, em geral, a uma cobertura ampla

dos valores teoricos em relagao aos valores registrados pela

instrumentagao.

Na instalagao dos aparelhos tomaram-se todas as providencias ne

cessarias para garantir uma implantagao adequada e segura antes

do primeiro enchimento do reservatorio. Procurou-se detectar os

deslocamentos referidos a fundagio utilizando- se Extensometros

de Hastes, no lugar de Pendulos Invertidos, quando possivel.

Conseguiu-se com isto vantagens economicas e construtivas face

a um curto Cronograma Geral de Obras.

A anilise do comportamento das estruturas atraves de deslocamen

tos absolutos e relativos mostrou um desempenho satisfatorio,

tanto na fase construtiva como de enchimento. Os valores obser

vados encontram-se cobertos pelos fatores de seguranga previs

tos.

128

Page 19: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

ANEXO 1

• MONT/Jla

• 110/ ME

• MONTOUSo MD/ME

41d .

E N T

• MONT/Ju•• NO/ME

i 4

-L,C

• MONT/JUS• MO/ME

Ito~0sM

>> 0

• MONT/JUG• MD/ME

wrzo<Mww

-2

MURO DE TRAMSKAO DNIEITO - MD-!DESLOCAMENTO/ PINOUL0 DIRETO

TOMAOA D'A$UA .TA -2DESLOCAMENTO /PENDULO DIRETO

TOMADA D' ASUA .TA -!DE SL OCAME NTO / PENDULO INVERTIOO

I

b

NI EI TO EIvC IMNO

N

EN

VERTEDOURO DE IUPERFICIE - VS-!DESLOCAMENTO / PENOULO OIRETO

EI TO:: ^^ E"M JNTP

VERTEDOURO DE SUPERFICIE - VS-2DESLOCAMENTO / PENDULO INVERTIDO

POW

• MOMT/JUo NO/ME

111VfV VC Inan.rp (, L VVGf VV - ^G-

DE3L0CAMENT0 / PENDULO DIRETO

JAN/82TFEVIMAR IABR I MAI IJUNI JULIAGOISET IOUTINOVI DEZ

INUNDADO

© MA*ITENcAO

A. M. NOVA AVANHANDAVA

LEITURAS DE PENDULOS DIRETO E INVERTIDO

DESLOCAMENTO: mm

129

Page 20: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

ANEXO 2

l

I

t-t

IMURO DE LISA CcAO DIR EE ITO MD 1DE3LOCAMENTO / CLM10METR0 C LI

L1 LL1LL-L1JL_L11 1 1 1 1-'. TT •f I I l l l I-1 -7-F-1-1 IMU 0 DE LISACAO DIR[IT0 MD - 2DE3LOCANENTO / CLINOMCT110 CL •1;

F]

TOMADA WAS UA T A • 1DESLACAM 1Q / CLINONU1O CL-3

w

300

0

ADD 1,

"MGM m ON-

TOMADA D'AG UU A TA-2DESLOCAMO O/CLMIOMETIIO CL - 4

1 1f 1 I I r -Y -i

TOMADA WAGUA TA-3DIOfLOCAMENTO / CLINOMETRO CL-5

^^

JAN d2 FEV MAR ABR MAI JUN 1 JUL 1 AGO SET OUT NOV 1 D

INUNDADO

!M £01111!0

A M. NOVA AVANHANDAVA

LEITURAS DA CADEIA CLINOMETRICA

DESLOCAMENTO (,(m

133

Page 21: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

ANEXO 3

VERTEDOURO VS-1DE$LOCAMENTO / CLINOMETRO CL-S

tVERTEDOURO VS-2DESLOCAMENTO / CLINOMETRO CL-7

300

0

a 300

f

VERTEDOURO VS-3DESLOCAMENTO / CLINOMETRO CL-0

W 300Fzt

GL300

. i 1

JAN

T t

MURO DE LIYAcXO ESOUERDO ME-3DESLOCAMENTO / C LI NOME TRO CL-9

EV IMAR I ABR I MA I I JUN I JUL I AGO I SET I OUT I N 0 V I DEZ

INUNDADO

• SEM ACES30

A . M. NOVA AVANHANDAVA

LEITURAS DA CADEIA CLINOMETRICA

DESLOCAMENTO : Am

131

Page 22: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

A N E X 0 4

0

V

r -1,0

11 .1

•WASTE NEI VERTEDOURO DE SU P ERFICIE VS- 2

Igo B-1 -111"on

0 NE2 DESLOCAMENTO/EXTFNSOMETRODE MSTES EN-20

t

T T

• WASTE NE I

0 N§2

tt

VERTED0uR0 DE SUPERFICIE VS - 2DESLOCAMENTO/ EXTENSOMETRO DE WASTES EN-2f

-r T

• HASTE NI I

o N!2

VERTEDOURO DE SU P ERFICIE VS-2DESLOCAMENTO/ EXTENSOMETRO DE WASTES EN-22

^- • , r t t

• HASTE NII

o • N12

+1,0

-1,0

ITT

1 ♦ ♦ t

MURO DE TRANSI;AO DIREITO MD-2DESLOCAMENTO/EXTENSOMETRO DE WASTES EN - 04

NolaJJIIf rt T__r_ T -T- I t i t t t +r.+tYt-

• HASTE Pit I

O .. N92

°Jf

!

0

MURO DE TRANSIsAO DIREITO M D - 2

DESLOCAMENTO / EXTENSOMETRO DE WASTES EN-OS

{ - . . . . . ♦ --r _. rte- ^_.-.+^...^

Try ^1 i i t +. t }mo

f

14} 1^1 {^1D 00

t- -t f t* I' t N4t i t t t t t t ? it

• HASTE N2 I

C . NI 2MURO DE TRANSICAO DIREITO M D - ?

DESLOCAMENTO/ EXTFNSOME TRO DE WASTES EN-OS

YAI JUN JUL AGO SET OUT NOV'DEZ

INUNOADO

1961 1942

MAR ABR MAIIJUNIJUL AGO

A. M. NOVA AVANHANDAVA

LEITURAS DE DESLOCAMENTO (mm)EXTENSOMETRO DE HASTES

OVT N OV OE

132

Page 23: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.

AN EXO 5

• HASTE Nt I

0 n N22

TOMADA D'IOUA TA-2DESLOCAMENTO/EXTENSOMETRO DE NASTES E H - 07

;CR

iii4Q

0

• HASTE NEI• w N92 TOMADA D'A'OUA TA-2

DESLOCAMENTO/EXTENSOMETRO DE NASTES EH-O•

MAI JUN JUl A00T SET OUT NOV DEZ JAN FEVIMAR' ABRIMAIIJUN JUL MO 1 SET OUT H

1 9 • 2

o[z

44

^Yt 444; r tt-I tttt t

• HASTE N2 I

O n N9 2

w NA 3

1, i 1 I r a _ _

F_j1.L 1 .

r L 1 I i 7 l 7TTTTTTTIIIFT li-

_T 41 +9 i:.''^^ trtft, t f

• NAISTE N! IO w N22

77-

. . ..

- . - -

44 1-1

... .

1'iti+

. . . . . . .

'T Ff

1 ^1

1 I .

• HASTE N! I

O 11 N!2

MURO DE TRANSI9 O ES9UERDO M E -3

DESLOCAMENTO/EXTENSOMETRO DE HASTES EN - 31

MURO DE TRANSIcAO ESQUERDO ME-3

DESLOCAMENTO/EXTENSOMETRO DE HASTES E N - 32

MURO DE TRANSICAO ESPUERDO ME-3DESLOCAMENTO/EXTENSOMETRO DE HASTES EN-33

,JAN FEV MAR ABR MAI JUN JULIAGOI SETTOUTIN OV

1 9 • 1

®IMUNDADO

JAN FEV MARJASRIMAI [ JUN 1JUL 1A00I_tf }-IOUTINOVIDE2

A. M. NOVA AVANHANDAVALEITURAS DE DESLOCAMENTO (mm)

EXTENSOMETRO DE HASTES

133

Page 24: NOVEMBRO 1983 RIO DE JANEIRO XV SEMINARIO NACIONAL DE ... DE DESLOCAMENTOS NAS... · guos e a nao colaboragao das chavetas de ligacao entre blo cos existentes nas juntas de contracao.