100 Barragens Brasileiras

A primeira e mais completa coletânea da experiência brasileira em Geotecnia de Barragens. São 680 páginas com desenhos, fotos e gráficos ilustrando a análise das várias fases de projeto e construção de 100 barragens brasileiras, distribuídas em todo o território nacional.

100 Barragens Brasileiras é dividido em partes: a primeira é dedicada à revisão de casos históricos; a segunda, à mecânica dos solos residuais, saprolíticos e coluviais, entre outros, típicos de nosso clima; e a terceira, voltada a uma “filosofia de projeto”, comparada com projetos de barragens de outros países. O livro consolida teoria e prática, discute e dá diretrizes para projeto de barragens: critérios de projeto, cálculos de estabilidade, sistemas de vedação e drenagem, instrumentação etc. Ensecadeiras, aterros hidráulicos e barragens de enrocamento com face de concreto complementam os tipos de barragens mais convencionais abordados.

100 Barragens Brasileiras preenche uma lacuna no cenário brasileiro de barragens. Versa sobre uma geotecnia real para os solos que o profissional encontra no cotidiano, nem sempre considerados na Mecânica dos Solos Clássica. A obra vem atender à demanda mais recorrente de profissionais da área de geotécnica, professores e estudantes universitários.

1ª PARTE

CAPÍTULO 1
1. O CICLO DAS BARRAGENS BRASILEIRAS, UMA VISÃO PESSOAL

CAPÍTULO 2
2. CASOS HISTÓRICOS

2.1. Introdução

2.2. Descrição das Obras

A - Estudos de Viabilidade

Estudos da CANAMBRA

Barragem de Praia Grande

O Complexo do Xingu ou complexo de Altamira

B - Projeto Básico

Barragem do Riacho Carangueja

Barragens de Juquiá e Eldorado

Barragens Sto. Antonio, São Felix, Tucuruí

Barragens de Slato da Divisa e Itapebi

Barragem de Sta. Maria da Serra

Barragem do Igarapé da Raposa

Barragem Serra do Facão

Barragem Paulista

Barragem de Sta. Isabel

Barragem de Cachoeira Porteira

Barragem de Balbina

Barragem de Descalvado

Polders de Taquaruçu

Barragem de Jiparaná

Barragens sobre Solos Moles

Barragens sobre Aluviões Arenosos

Barragens de Rejeitos

C - Projeto Executivo e Construção

Barragem de Americana

Barragem CPFL - São Carlos

Barragem de Capivara

Barragem de Itaúba

Barragem de Samuel

Barragem de Dona Francisca

Barragens do Bonito, Leão e São Bento

Barragens de Balsas Mineiro

Dique de Porto Murtinho

Barragem de Pitinga

Barragem de Rosana

Barragem do Atalho

Barragem do Rio Pericumã

Barragem de Palmar

Diques para a Criação de Pitu

Barragem de Serra da Mesa - Ensecadeira

Barragem de Juturnaíba

Estrutura Vertente da Barragem de Caconde

Barragem de Tucuruí

D - Detalhamento do Projeto Executivo

Barragem de Ibitinga

Barragem de Passaúna

Barragem de Itacarambi

Barragens de Águas Claras

Barragem de Boacica

Dique 1 - Projeto Ouro Bahia

Barragem do Zabumbão

Barragem Mina de Carajás

E - Participação no Projeto e na Construção

Barragem de Jupiá

Barragem de Xavantes

Barragem de Jaguari

Barragem de Ilha Solteira

Barragem de Promissão

Barragens de Paraibuna e Paraitinga

F - Reconstrução, Recuperação, Alteamento

Ponte Coberta

Sumit Controll

Barragem Saturnino de Brito

Barragem de Val de Serra

Ilha dos Pombos

Barragem do Caldeirão

Barragem do Germano

G - Fiscalização - Supervisão

Barragem de Sta. Branca

Barragem de Três Marias

Barragem de Açu

H - Investigações, Laboratório e Campo

Barragem do Rio Pium-1

Barragem de Ponte Nova

Barragens de Furnas e Xavantes

Barragem de Três Irmãos

Barragem de Taquaruçu

Referências Bibliográficas

Relação de empresas citadas no texto

CAPÍTULO 3
3. LIÇÕES APRENDIDAS

3.1. Introdução

3.2. Fases de um Projeto

3.2.1. Viabilidade

3.2.2. Projeto Básico

3.2.3. Projeto Executivo

3.3. Lições Aprendidas

3.3.1. Drenagem

3.3.2. Critérios de Filtragem

3.3.3. Materiais de Empréstimo

3.3.4. Recalques

3.3.5. Fundações

3.3.6. Análises de Estabilidade

3.3.7. Controle de Compactação

3.3.8. Instrumentação

3.3.9. Escolha da Seção Transversal

3.3.10. A Atuação do Consultor

Referências Bibliográficas

2ª PARTE

CAPÍTULO 4
4. BARRAGENS E MECÂNICA DOS SOLOS

4.1. Introdução

4.2. Modelos Estruturais e Modelos Mentais

4.3. Sucção

4.4. Arqueamento e Fraturamento Hidráulico

4.5. Visões Otimistas e Pessimistas na Engenharia de Barragens

4.6. A Água

4.7. Algumas Conclusões

Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 5
5. PRESSÕES EFETIVAS E SUCÇÃO MATRICIAL

5.1. Introdução

5.2. Pressões Atuantes na Fase Sólida

5.3. Extensão da Equação de Terzaghi a Outros Materiais

5.4. Pressões Intergranulares e Pressões Efetivas

5.5. Pressões Atuantes no Ar e na Água

5.5.1. Pressões no Ar

5.5.2. Pressões na Água

5.6. O Caso Particular de Solos Não-Saturados com Ar Ocluso

5.7. Solos Compactados

5.8. Pressão Efetiva em Solos Estruturados e Cimentados

5.9. Medida de Sucção

5.9.1. Pressão no Ar e Pressão na Água

5.9.2. Medida de Sucção Matricial

5.10. Resumo e Conclusões

Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 6
6. REVISÃO CONCEITUAL SOBRE O COMPORTAMENTO DE SOLOS NATURAIS E MATERIAIS DE EMPRÉSTIMO

6.1. Introdução

6.2. Solos Reconstituídos e Solos Naturais

6.3. Solos Estruturados e Rochas Brandas

6.4. Exemplo de Aplicação dos Conceitos de Burland (1990) para um Solo Saprolítico

6.5. Extensão dos Conceitos para Solos Colapsíveis

6.6. Solos Não Saturados

6.6.1. Considerações Preliminares

6.6.2. Superfície de Estado e Compressibilidade

6.6.3. Leis de Variação de e e h com as Variáveis (s - Pa) e (Pa - vw)

6.6.4. Resistência ao Cisalhamento

6.7. Teoria de Ruptura de Materiais Granulares

6.8. Resistência Residual de Folhelhos

Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 7
7. COMPORTAMENTOS PARTICULARES OU ESPECÍFICOS DE ALGUNS SOLOS E ENROCAMENTOS

7.1. Introdução

7.2. Argilas Moles

7.2.1. Considerações Iniciais

7.2.2. Resistência ao Cisalhamento

7.2.3. Procedimento Sugerido para Obtenção de Su em Projetos de Barragens

7.2.4. Recalques e Deslocamentos

7.2.5. Instrumentação de Observação e Controle

7.3. Resistência ao Cisalhamento de Solos Colapsíveis e Liquefação de Areias

7.3.1. Solos Porosos - Colapso

7.3.2. Areias Finas - Liquefação

7.3.3. Avaliação do Potencial de Liquefação das Areias de Fundação da Barragem de Pedra Redonda

7.4. Solos Lateríticos e Solos Saprolíticos

7.4.1. Generalidades

7.4.2. Heterogeneidade

7.4.3. O Coeficiente de Empuxo em Repouso K0

7.4.4. Resistência e Compressibilidade - Valores Médios Gerais

7.5. Ângulo de Atrito Residual

7.6. Tipologia de Solos Compactados

- Grupo I - Solos Lateríticos Argilosos

- Grupo II - Solos Saprolíticos

- Grupo IV - Solos Lateríticos Arenosos

- Grupo V - Solos Transportados

7.7. Enrocamentos

7.7.1. Conceitos Básicos

7.7.2. Ângulo de Atrito e Envoltória de Resistência

7.7.3. Ensaios de Cisalhamento Direto em Amostras de Cisalhamento

7.7.4. Efeito da Degradação das Partículas

7.7.5. Enrocamentos com "finos"

7.7.6. Compressibilidade

Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 8
8. PERMEABILIDADE E CONDUTIVIDADE

8.1. Introdução

8.2. Permeabilidade e Condutividade de Solos e Rochas

8.3. Principais Leis de Fluxo

8.4. Permeabilidade e Condutividade de Solos e Rochas de Interesse a Projetos de Barragens

8.4.1. Solos

8.4.2. Maciços Rochosos

8.5. O Ensaio Tridimensional

8.6. Fluxo em Meios Não Saturados

8.7. Vazões Medidas em Barragem

Referências Bibliográficas

3ª PARTE

CAPÍTULO 9
9. PRINCÍPIOS GERAIS DE PROJETO

9.1. Introdução

9.2. Condicionamento de Projeto

9.3. Escolas de Projeto

9.4. O Projetista

Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 10
10. SISTEMAS DE DRENAGEM INTERNA

10.1. Introdução

10.2. Evolução do Conceito de Drenagem Interna

10.2.1. O Dreno Vertical

10.2.2. O Dreno Horizontal

10.2.3. O Dreno Inclinado e o Tapete Drenante Suspenso no Trecho Central

10.3. O Controle do Fluxo pela Fundação

10.4. Casos Particulares

10.4.1. Barragens com Fundação em Solos Moles

10.4.2. Barragens sobre Solos Contendo Canalículos

10.4.3. Barragens sobre Areia

10.5. Barragens de Aterro Hidráulico

10.6. Barragens de Enrocamento com Núcleo de Aterro e Face de Concreto

10.6.1. Barragens de Enrocamento com Núcleo de Aterro

10.6.2. Barragens de Enrocamento com Face de Concreto

10.7. Critérios de Filtro e Drenagem

10.7.1. Filtragem

10.7.2. Dimensão de Partículas em Solos

10.7.3. Ensaios de Filtragem

10.7.4. Requisitos de Drenagem

Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 11
11. SISTEMAS DE VEDAÇÃO

11.1. Introdução

11.2. Vedação do Corpo da Barragem

11.3. Vedação da Fundação

11.4. Eficiência de Cortinas de Injeção em Fund. de Barragens de Concreto-Gravidade Referências Bibliográficas

CAPÍTULO 12
12. ESTUDO E MEDIDAS DE TENSÕES E DEFORMAÇÕES EM BARRAGENS DE TERRA E ENROCAMENTO E EM SUAS FUNDAÇÕES

12.1. Introdução

12.2. Deformabilidade e Deslocamentos

12.2.1. Particularidades

12.2.2. Módulos de Deformabilidade

12.2.3. Ensaios de Laboratório

12.2.4. Deslocamentos Verticais Medidos

12.2.5. Deformabilidade de Enrocamentos

12.2.6. Efeitos de Histeresis

12.2.7. Deslocamentos Horizontais

12.3. Pressões Neutras

12.3.1. Observações Preliminares

12.3.2. Pressões Neutras Medidas e Previstas

12.3.3. Pressões Neutras de Materiais de Fundação

12.3.4. Subpressões e Pressões Piezométricas de Regime Permanente de Operação

12.4. Métodos Numéricos de Previsão de Tensões e Deformações

12.4.1. O Cálculo Estrutural

12.4.2. Leis Constitutivas

12.4.3. Obtenção dos Parâmetros Necessários à Análise por Métodos Numéricos

12.4.4. Metodologia para Análise pelo Método dos Elementos Finitos

12.4.5. Previsões

12.4.6. Procedimento Sugerido

CAPÍTULO 13
13. INTERFACES SOLO/CONCRETO E ENROCAMENTO/CONCRETO

13.1. Introdução

13.2. Interfaces Solo/Concreto e Enrocamento/Concreto

13.2.1. Muros de Ligação

13.2.2. Estruturas Enterradas

CAPÍTULO 14
14. CÁLCULOS DE ESTABILIDADE

14.1. Introdução

14.2. Considerações Gerais sobre o Equilíbrio de Massas de Solos

14.3. Métodos de Cálculo - Ábacos

14.3.1. Métodos de Círculos de Atrito

14.3.2. Método de Bishop para Envoltórias Lineares - Ábacos

14.3.3. Método de Spencer - Ábacos

14.3.4. Método de Bishop para Envoltórias Exponenciais - Ábacos

14.3.5. Método de Sarma

14.3.6. Análise de Estabilidade de Blocos Deslizantes

14.4. Regime Permanente de Operação

14.5. Pressões Neutras de Rebaixamento em Taludes de Barragens de Terra

14.5.1. Conceituação do Problema

14.5.2. Estudos das Tensões

14.5.3. Trajetória de Pressões

14.5.4. Técnica de Ensaio

14.5.5. Solos Ensaiados

14.5.6. Pressões Neutras Registradas nos Ensaios e Pressões Neutras de "Redes de Fluxo"

14.5.7. Estimativa dos Coeficientes de Segurança para Condição de Rebaixamento

CAPÍTULO 15
15. CRITÉRIOS DE PROJETO

15.1. Introdução

15.2. Critérios para Escolha de Seções Típicas de Barragens

15.2.1. Aspectos Gerais

15.2.2. Tipos de Barragens

15.3. Condicionantes da Fundação

15.3.1. Generalidades

15.3.2. Fundações em Rocha

15.3.3. Fundações em Areia Pura

15.3.4. Fundações em Aluvião

15.3.5. Fundações em Solos Coluvionar

15.3.6. Fundações em Solos Residuais

15.3.7. Fundações em Solo Saprolítico

15.3.8. Fundações em Saprólitos

15.4. Considerações sobre Materiais de Construção

15.4.1. Considerações Gerais

15.4.2. Identificação dos Materiais

15.4.3. Escolha dos Materiais Aproveitáveis

15.4.4. Investigações Convencionais de Laboratório

15.4.5. Classificação dos Materiais

15.5. Definição da Seção Típica

15.5.1. Critérios Gerais

15.5.2. Critérios geométricos

15.5.3. Taludes Preliminares

15.5.4. Condições do N.A. de Montante e de Jusante

15.6. Definição do Sistema de Vedação

15.6.1. Generalidades

15.6.2. Critérios Geométricos

15.7. Definição do Sistema Interno de Drenagem

15.7.1. Generalidades

15.7.2. Critérios Geométricos

15.8. Definição das Transições

15.8.1. Generalidades

15.8.2. Critérios Geométricos

15.9. Parâmetros Geomecânicos

15.9.1. Generalidades

15.9.2. Escolha das Amostras Típicas

15.9.3. Tipos de Ensaios Especiais

15.9.4. Interpretação dos Ensaios e Critérios de Ruptura

15.10. Dimensionamento e Verificação do Projeto

15.10.1. Estabilidade de Taludes

15.10.2. Análise de Deformações

15.10.3. Estudos de Percolação, Vazões e Pressões Piezométricas

15.10.4. Dimensionamento do Sistema Interno de Drenagem

15.10.5. Dimensionamento de Transições Internas

15.10.6. Dimensionamento da Proteção de Taludes de Jusante com Material Granular

15.10.7. Dimensionamento do Rip-Rap

15.11. Proteção de Taludes sem Utilização de Materiais Granulares

15.11.1. Talude de Materiais com Solo-Cimento

15.11.2. Talude de Jusante com Grama

15.12. Borda Livre

15.13. Instrumentação

CAPÍTULO 16
16. BARRAGENS DE ENROCAMENTO COM FACE DE CONCRETO

16.1. Introdução

16.2. Principais Aspectos a Serem Considerados

16.2.1. O Enrocamento

16.2.2. O Plinto e a Junta Perimetral

16.2.3. A Laje de Concreto

16.2.4. Tratamento das Fundações na Área do Plinto

16.3. Aspectos Complementares do Projeto

16.3.1. "Tapete" a Montante do Plinto

16.3.2. Instrumentação

16.3.3. Vantagens e Desvantagens

CAPÍTULO 17
17. ATERROS HIDRÁULICOS E SUA APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS

17.1. Introdução

17.2. Evolução da Técnica de Hidromecanização para Construção de Barragens

17.3. Aspectos de Projeto

17.3.1. Principais Tipos de Seção Transversal

17.3.2. Áreas de Empréstimo

17.3.3. Aspectos a Serem Considerados na Escolha da Seção Transversal e Tratamento de Fundação

17.3.4. Cálculos Básicos de Barragens de Aterro Hidráulico

17.3.5. Parâmetros Geotécnicos de Solos Lançados Hidraulicamente

17.4. Aspectos Construtivos de Barragens Construídas Hidraulicamente

17.4.1. Elementos de Construção de um Aterro Hidráulico

17.4.2. Preparo da Fundação e Diques de Construção

17.4.3. Sistema de Drenagem

17.4.4. Métodos de Lançamento

17.4.5. Esquemas de Lançamento

17.5. Controle de Qualidade

17.6. Da Aplicabilidade da Hidromecanização na Construção de Barragens no Brasil

CAPÍTULO 18
18. ENSECADEIRAS

18.1. Introdução

18.2. Tipos de Ensecadeiras

18.2.1. Ensecadeiras Fundadas em Rochas

18.2.2. Ensecadeiras com Fundação em Aluviões

18.3. Algumas Ensecadeiras Especiais

CAPÍTULO 19
19. INSTRUMENTAÇÃO

19.1. Introdução

19.2. Objetivos da Instrumentação

19.3. Limitações da Instrumentação

19.4. Conceitos Importantes Relativos à Instrumentação

19.5. Causas de Comportamento Insatisfatório e Sistemas Usuais de Observação

19.6. Classificação dos Instrumentos

19.7. Descrição dos Instrumentos mais Utilizados

19.7.1. Medidor de Nível d'Água

19.7.2. Piezômetros

19.7.3. Célula de Tensão Total

19.7.4. Medidores de Deslocamentos

19.7.5. Medidores de Vazão

19.7.6. Instrumentos para Auscultação Sismológica

19.8. Informações Adicionais e Recomendações

19.8.1. Projetos de Instrumentação

19.8.2. Níveis dos Instrumentos

19.8.3. Escolha dos Tipos de Instrumentos

19.8.4. Eficiência da Qualidade e Quantidade

19.8.5. Realização de Leituras

19.8.6. Reinstrumentação de Barragens Antigas

19.8.7. Assuntos para Pesquisa de Campo através de Instrumentação

19.9. Conclusões e Recomendações

BIBLIOGRAFIA GERAL

Auotr(es): Paulo Teixeira da Cruz