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1 Fundações e Obras de Terra Unidade 6 6.2 Enrocamentos. Prof. Leandro J. Isensee 2019 Introdução ❖ Segundo Ramos (2009) , pode ser definido como uma aglomeração de partículas de rocha ou matéria semelhante, cujas dimensões variam de 15 cm a 1,5 m, e que garanta livre drenagem e elevado ângulo e atrito. P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e 3 1 Introdução: Por que fazer enrocamento? • Material com elevada resistência; • Material com elevado ângulo de atrito interno; • Material permeável; • Material disponível no local; • Material resistente as pressões neutras; • Usual em obras onde envolve água. P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Barragem é qualquer estrutura em um curso permanente ou temporário de água para fins de contenção ou acumulação de substâncias líquidas ou de misturas de líquidos e sólidos. (BRASIL, 2010, art. 2, inciso I). Barragens destinadas à geração de energia; Barragens de rejeitos de minerais; (ANM) Barragens de rejeitos industriais; Barragens de usos múltiplos em rios de domínio estadual; Barragens de usos múltiplos em rios de domínio federal; Conceito de barragem , 2 Barragens: Lei nº 12.334/2010 PNSB Critérios de aplicabilidade; Critérios de classificação; Sistema de classificação de riscos; RESOLUÇÃO nº 143/2012 CRI DPA H > 5 m e V > 50.000 m³ H > 5 m e V ≥ 100.000 m³ H > 15 m ou V > 1.000.000 m³ Todas são classificadas; H > 15 m ou V > 3.000.000 m³ (DUARTE, 2008) Regulamentação , 2 Barragens: 6 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Barragem de Sadd El Kafara - 3.000 AC. Fo n te : w w w .h yd ri ap ro je ct .in fo Melo (2014) 7 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Fonte: kejian1.cmatc.cn 8 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Tipos de barragens de enrocamento: M as sa d (2 01 0) M as sa d (2 01 0) 9 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=iellj05Y1bg 10 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Tipos de barragens de enrocamento: G ui m ar ãe s et al ., (2 01 1) 11 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Projeto de enrocamento (Massad, 2010; Bandeira, 2005): • Deve ser formados por fragmentos de rocha compactados em camadas de 80 cm; • O peso próprio deve resistir ao impulso hidrostático; • Forma-se um conjunto não coesivo de fragmentos de rocha. 12 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Projeto de enrocamento (CRUZ; MATERÓN; FREITAS, 2009; Bandeira, 2005): • A água não tem efeito lubrificante, ela reduz a resistência, aumenta a fragmentação, e consequentemente o ângulo de atrito interno; 13 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Projeto de enrocamento (CRUZ; MATERÓN; FREITAS, 2009; Bandeira, 2005): • Um enrocamento bem graduado tem resistência maior, mas nem sempre é desejável. • Enrocamentos de blocos angulares são mais deformáveis do que enrocamentos arredondados. 14 2 Barragens: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Projeto de enrocamento (Massad, 2010; Bandeira, 2005): • Recomendação: observar o comportamento dos veículos durante a compactação, se eles estiverem sofrendo recalques elásticos, significa que o teor de finos está muito elevado, e o enrocamento está com um grau elevado de impermeabilidade. 15 P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e CRUZ; MATERÓN; FREITAS, 2009 16 P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Projeto de enrocamento (CRUZ; MATERÓN; FREITAS, 2009; Eletrobrás, 2003): • Inclinação recomendada: 1V : 1,3H a 1V : 1,6H; • Peso especifico (kN/m³): • Compactado seco 18 a 21; • Compactado úmido 20 a 22; • Compactado saturado 22 a 24. 2 Barragens: 17 P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Projeto de enrocamento (CRUZ; MATERÓN; FREITAS, 2009): 2 Barragens: 18 3 Em Rios: Conforme Bandeira (2005), enrocamentos: • Quando submetidos a uma variação de tensões, sofrem transformações estruturais (recalques); • O principal causador dos recalques é a quebra dos cantos das pedras, que provocam reacomodação; • No caso de rios, deve-se tomar especial cuidado para impedir o solapamento da base da camada por erosões do fluxo do rio, ou seja, a base é o ponto de fragilidade. • Existe ainda o fluxo do solo para o rio. P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e 19 3 Em rios: Alternativas para conter o solapamento da base (BANDEIRA, 2005): • Espigões de proteção; • Camada de enrocamento de proteção; • Colchões de gabião tipo reno; • Parede diafragma; • Estacas secantes; • Constante reposição de material. P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e 20 3 Em Rios: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Proteção de margem dos rios (BANDEIRA, 2005): “Consiste em uma ou mais camadas de pedra que são colocadas ao longo das margens do rio ou beirando mares e lagos como forma de prevenir a erosão. Cada camada é graduada de acordo com porcentagens especificadas, dentro de padrões de tamanhos variados. Os enrocamentos são flexíveis e as rochas podem se mover para posições mais estáveis pela força do fluxo da água, ações das ondas ou a gravidade.” 21 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Proteção de margens costeiras (GUIMARÃES, 2012): • A função das obras de proteção costeira, como o seu nome indica, é proteger as áreas litorais que se encontram sobre o risco de erosão; • Estas destinam-se a “evitar” ou a minimizar o efeito erosivo do mar nas costas litorais, de maneira a proteger as construções humanas do efeito fortemente erosivo do mar; • Necessitam de constante reposição. 22 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Guimarães (2012) 23 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e “As estruturas das obras de proteção costeira podem ser constituídas por blocos naturais, os enrocamentos, ou por blocos de betão, muitas vezes com formas especiais para facilitar o encaixe entre os elementos estruturais e aumentar a eficiência na dissipação da energia das ondas, como e o caso dos tetrápodes.” (GUIMARÃES, 2012) 24 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e “Os tetrápodes são peças de betão simples cuja geometria e constituída por quatro troncos de cones, exatamente iguais e simetricamente colocados em relação a um núcleo central que os une.” (GUIMARÃES, 2012). Deve-se comparar custos entre blocos artificiais e blocos naturais, pois eventualmente é difícil obter pedras de determinado tamanho. (GUIMARÃES, 2012) 25 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e O passo fundamental para realizar um projeto de estruturas costeiras é determinar o tamanho do bloco a ser utilizado, de modo que sob o efeito das ondas, ele tenha o maior coeficiente de estabilidade e consequentemente o menor custo de reposição. Silva e Sayão (2015) 26 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J. Is e n se e USACE (2002) 27 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Determinar o peso do bloco artificial para um enrocamento de proteção marítima: Sendo: ρw = 1,000 kg/m3; ρs = 2,650 kg/m3; Two layers, n = 2, random placement; Talude de 1 para 2,5; H = 2,34 m; 28 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e USACE (2002) 29 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e USACE (2002) 30 4 Na costa: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e U S A C E (2 00 2) 31 1 Conceitos: P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e Guimarães (2012) Bibliografia: BANDEIRA, Arilmara Abade et al. Evolução do processo erosivo na margem direita do rio São Francisco e eficiência dos enrocamentos no controle da erosão. 2005. CRUZ, Paulo Teixeira; MATERÓN, Bayardo; FREITAS, Manoel. Barragens de enrocamento com face de concreto. editado por Oficina de Textos, 2009. DUARTE, A. P. Classificação das barragens de contenção de rejeitos de mineração e de resíduos industriais no estado de Minas Gerais em relação ao potencial de risco. 2008. 114 f. Dissertação (Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos) – Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008. GUIMARÃES, Renato Cabral et al. Características da construção do núcleo asfáltico da barragem de enrocamento da UHE Foz do Chapecó. Rio de Janeiro: XXVIII Seminário Nacional de Grandes Barragens, 2012. MASSAD, Faiçal. Obras de terra: curso básico de geotecnia. Oficina de textos, 2010. DE MELO, Alexandre Vaz. Análises de risco aplicadas a barragens de terra e enrocamento: estudo de caso de barragens da CEMIG GT. 2014. MILLÉO, Ida Agner de Faria. Análise de especificações de aterro e correlação entre CBR e capacidade de carga em solos compactados. RODRIGUES, Públio Penna Firme. Projetos e critérios executivos de pavimentos industriais de concreto armado. IBTS, 2ª Ed., São Paulo, 2006. SILVA, Renan Marcelo L. C. Fonseca; SAYÃO, Otavio S. F. J. Avaliação de danos em quebra-mares de Tetrápodes. Revista de Engenharia e Tecnologia, 2015. USACE. Coastal Engineering Manual. Engineer Manual 1110-2-1100, Washington, D.C, 2002. ZIOTTI, Célio; BASTOS, Cezar Augusto Burkert. Utilização de Penetrômetros no controle de compactação de camadas arenosas – Estudo de caso: Obra de duplicação da RS/ 734, Trecho Cassino RS/ 734., Trecho Cassino – BR / 392. Ramos,2009. P ro f. L e a n d ro J . Is e n se e