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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/31763| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Verificação da estabilidade do talude de montante em barragem de terra submetida a rebaixamento rápido realizada com ensaios em solos não saturados e modelagem numérica |
| Título em inglês: | Verification of the stability of the embankment slope in a rapidly demolded earth dam performed with tests on unsaturated soils and numerical modeling |
| Autor(es): | Llanque Ayala, Grover Romer |
| Orientador: | Silva Filho, Francisco Chagas da |
| Coorientador: | Leme, Rosiel Ferreira |
| Palavras-chave: | Geotecnia;Solos não saturados;Barragens de terra;Taludes (Mecânica do solo);Rapid drawdown;Unsatu rated soils;Suction;Upstream;GeoStudio |
| Data do documento: | 2018 |
| Citação: | LLANQUE AYALA, G. R. Verificação da estabilidade do talude de montante em barragem de terra submetida a rebaixamento rápido realizada com ensaios em solos não saturados e modelagem numérica. 2018. 136 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Geotecnia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Resumo: | Com o transcorrer do tempo, a população tem dependido de obras para o armazenamento de água para os períodos de escassez, mesma necessidade que levou a construção de barragens que assumiram uma função muito importante para o desenvolvimento humano. Todavia, no desenvolvimento do projeto de uma barragem de terra, os taludes são pré-dimensionados com base apenas pela classificação do solo a ser utilizado no maciço, e análises de estabilidade dos taludes são feitas em distintas situações, como por exemplo, a situação de rebaixamento rápido, em que a água rebaixa rapidamente de modo que não permite a completa dissipação das pressões intersticiais no interior do maciço da barragem simultaneamente ao rebaixamento do nível de água. Contudo, dependendo do tipo de material, o solo no estado não saturado pode ter um acréscimo de resistência durante o esvaziamento rápido, conforme a poropressão é dissipada e o aumento de sucção ocorre no talude de montante. Outro fator importante a destacar é com relação a definição da inclinação dos taludes, pois não é levado em consideração a altura da obra e consequentemente o nível de tensões existentes, sendo assim, o uso desta metodologia simplificada pode levar a projetos superdimensionados para barragens de pequeno porte e a projetos subdimensionados para barragens de grande porte. Diante disto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a estabilidade do talude de montante de barragens de terra submetidas a rebaixamento rápido, para diferentes variações geométricas e no contexto de solos não saturados. O estudo envolveu a utilização de dados barragem da Fazenda Experimental Lavoura Seca, no município de Quixadá, para uma análise mais realista do comportamento da obra. Os parâmetros geotécnicos do material utilizado foram obtidos de resultados de ensaios de caracterização, compactação, permeabilidade e de compressão triaxial (saturado e não saturado), além de ensaios para a determinação da curva de retenção do solo (método do papel de filtro) apresentados por Leme (2015). Para outros tipos de solo comumente utilizados em obras de barragem, recorreu-se ao uso de referências bibliográficas para estimativa dos parâmetros necessários para as análises. Tendo a perspectiva clara, o estudo verificou o comportamento no rebaixamento rápido, utilizando-se o software de Elementos Finitos GeoStudio 2007 para a modelagem do fluxo e análise de estabilidade de um maciço hipotético. Como resultados obtidos, foi verificado que os valores críticos de estabilidade para o talude de montante foram identificados com menor inclinação que usualmente aplicado na prática, devendo-se ao aumento de resistência do solo pela influência do solo no estado não saturado. Também foi possível definir para cada tipo de solo, a inclinação crítica do talude de montante em função da altura da obra, verificando um grande conservadorismo nas atuais metodologias de pré-dimensionamento de barragens. |
| Abstract: | With the passage of time, the population has depended on works for the storage of water for the periods of scarcity, the same need that led to the construction of dams that have played a very important role in human development. Not yet development of an earth dam project, the slopes are pre-dimensioned with based solely on the classification of the soil to be used in the massif, and stability analyzes of Slopes are made in different situations, such as the situation of rapid lowering, in which the water rapidly lowers so that it does not allow complete dissipation of the pressures interstitial within the dam massif at the same time as Water. However, depending on the type of material, the soil in the unsaturated state may have a resistance during rapid emptying, as the poropression is dissipated and the increase of suction occurs in the upstream slope. Another important factor to highlight is the definition of slope inclination, since the height of the work is not taken into account and consequently the level of existing tensions, thus, the use of this methodology can lead to oversized projects for small dams and undersized projects for large dams. In view of this, the present work has objective of assessing the stability of the slope of the amount of land dams submitted to for different geometric variations and in the context of unsaturated soils. The study involved the use of dam data from the Experimental municipality of Quixadá, for a more realistic analysis of the behavior of the work. The parameters geotechnical aspects of the material used were obtained from results of characterization tests, compression, triaxial compression (saturated and unsaturated), for the determination of the soil retention curve (filter paper method) presented by Leme (2015). For other types of soil commonly used in dam works, to the use of bibliographic references to estimate the parameters required for the analyzes. Taking the clear perspective, the study verified the behavior in the rapid demotion, using the GeoStudio 2007 Finite Element software for flow modeling and stability analysis of a hypothetical mass. As results obtained, it was verified that the stability values for the upstream slope were identified slope that is usually applied in practice, due to the increase in soil resistance by the influence of the soil in the unsaturated state. It was also possible to define for each type of critical slope of the slope of the amount according to the height of the work, verifying a great conservatism in current dam pre-sizing methodologies. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31763 |
| Aparece nas coleções: | DEHA - Dissertações defendidas na UFC |
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