Dados do Trabalho

Título

GRADIENTES HIDRÁULICOS ASSOCIADOS A NÍVEIS DE CONTROLE: ESTUDO DE CASO DE UMA BARRAGEM PARA DISPOSIÇÃO DE REJEITOS

Resumo

Barragens de terra são estruturas geotécnicas permeáveis, formadas por aterros compactados nos quais se estabelece um nível freático interno, que varia ao longo do tempo em função das condições climáticas, operacionais e de funcionamento dos dispositivos de drenagem interna. Portanto, sua operação precisa ser gerida a partir de níveis de controle para assegurar sua segurança, níveis estes definidos para auxiliar na tomada de decisão de ações preventivas e corretivas, permitindo o diagnóstico de anomalias indicativas do aumento de pressão da água que, por consequência, podem resultar em perda de estabilidade. Nas barragens de mineração brasileiras, os níveis de controle estão frequentemente associados ao monitoramento da performance da estrutura e auxiliam na tomada de decisões. Frequentemente, são empregues análises determinísticas baseadas em métodos de equilíbrio limite para elaboração dos níveis de controle, contudo, existem divergência de padrões, metodologias e critérios para sua elaboração. Nestas análises, aplica-se a metodologia clássica onde eleva-se a superfície freática interna até a verificação da falha por instabilização do espaldar de jusante da barragem, determinada por meio de um fator de segurança. Mas, a indução da elevação freática no maciço nem sempre representa a condição admissível de funcionamento. Muitas vezes, condições de operação podem gerar o desenvolvimento de gradientes hidráulicos críticos acima dos limites admissíveis, ocasionando outros modos de falha e.g., piping, ainda que dentro dos limites de criticidade admissíveis estabelecidos por fatores de segurança. Nesse contexto, este estudo tem por objetivo discutir a aplicação da metodologia clássica de avaliação dos níveis de controle por meio da avaliação da segurança de gradientes hidráulicos e, ao final, indicar quando se deve ou não aplicá-la. Para isso, foram conduzidas análises de percolação seguidas de análises de estabilidade por equilíbrio limite de barragem de contenção de rejeitos associadas a fatores de segurança pré-estabelecidos. A partir dos resultados, foi possível discutir que gradientes hidráulicos elevados e surgências podem ocorrer anteriormente a fatores de segurança estabelecidos para controle, demonstrando divergência entre fatores de segurança e gradientes hidráulicos admissíveis, que a integração destes é fundamental para tomada de decisão quanto à condição real de risco associada aos níveis de controle e que a tomada de decisão poderá envolver a alteração da metodologia de elaboração da carta, ou ainda, mudança da solução de engenharia proposta.

Palavras-chave

Níveis de controle, gradientes hidráulicos, instrumentação geotécnica, segurança de barragens.

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