Livro: Instrumentação e Segurança de
Barragens de Terra e Enrocamento

Introdução

1 O Planejamento dos Programas de Monitoração Geotécnica

1.1 Definição das condições do empreendimento

1.2 Definição das questões geotécnicas e dos objetivos da instrumentação

1.3 Seleção dos parâmetros a serem monitorados

1.4 Previsão do campo de variação das medidas

1.5 O planejamento de ações corretivas

1.6 Atribuição de tarefas nas fases de projeto, construção e operação

1.7 Seleção dos instrumentos de auscultação

1.8 Localização dos instrumentos

1.9 Registro dos fatores que podem influenciar os dados medidos

1.10 Estabelecimento dos procedimentos básicos para assegurar a precisão das leituras

1.11 Preparo do orçamento

1.12 Preparo das especificações e lista de materiais para aquisição

1.13 Planejamento da instalação

1.14 Manutenção periódica e eventual calibração

1.15 Planejamento das etapas desde a aquisição até os relatórios

1.16 Orçamento atualizado

2 Desempenho e Características dos Instrumentos de Medida

2.1 Introdução

2.2 Características dos instrumentos

2.3 Erros de leitura

3 Piezometria – Instrumentos de Medida

3.1 Diferença entre poropressão e nível freático

3.2 Poropressões positiva e negativa

3.3 Pressão intersticial do gás

3.4 Poropressão versus subpressão na fundação

3.5 Piezômetros standpipe

3.6 Tempo de resposta dos piezômetros standpipe

3.7 Proteção dos piezômetros standpipe durante o período construtivo

3.8 Piezômetros hidráulicos de dupla tubulação

3.9 Piezômetros pneumáticos

3.10 Piezômetros de resistência elétrica

3.11 Piezômetros de corda vibrante

3.12 Piezômetros de fibra óptica

3.13 Cuidados com a cablagem dos instrumentos

3.14 Piezômetros sem cabos

3.15 Piezômetros tipo multinível

3.16 Desempenho dos piezômetros em condições reais de obra

4 Observações Piezométricas em Barragens

4.1 Observações durante o período construtivo

4.2 Observações durante o período de enchimento do reservatório

4.3 Evolução das redes de fluxo através dos aterros compactados

4.4 Anomalias observadas no núcleo das barragens de enrocamento

4.5 Eficiência dos dispositivos de drenagem

4.6 Eficiência dos dispositivos de vedação

4.7 Influência da compressibilidade do solo nas variações de permeabilidade da fundação

4.8 Barragens afetadas por sinkholes

5 Medição das Pressões Internas em Maciços de Barragens

5.1 Pressão total versus pressão efetiva

5.2 Arranjo das células de pressão total

5.3 Células de pressão embutidas no aterro

5.4 Células de pressão na interface solo-concreto

5.5 Fatores que afetam a medição de pressão total

5.6 Procedimentos de instalação

5.7 Pressões aplicadas pelos equipamentos de compactação

5.8 Profundidade recomendada para a instalação das células em aterros

6 Pressões Medidas em Barragens de Terra e os Procedimentos de Análise

6.1 Processamento e apresentação dos dados

6.2 Tensões observadas na base do aterro

6.3 Tensões nas proximidades do filtro vertical

6.4 Tensões no núcleo das barragens de enrocamento

6.5 Tensões junto às paredes de cânions profundos

6.6 Tensões sobre galerias enterradas

6.7 Tensões na interface solo-concreto dos muros de ligação

7 A Medição de Recalques em Barragens de Terra ou Enrocamento

7.1 Introdução

7.2 Medidores de recalque instalados verticalmente

7.3 Medidores de recalque instalados horizontalmente

7.4 Marcos de deslocamento superficial

8 Observação e Análise de Recalques em Barragens

8.1 Recalques da fundação

8.2 Recalques durante o período construtivo

8.3 Recalques pós-construção e a sobreelevação da crista

8.4 Recalques diferenciais e a fissuração de barragens

8.5 Solos colapsíveis de fundação

8.6 Recalques das barragens de enrocamento

9 A Medição de Deslocamentos Horizontais

9.1 Introdução

9.2 Extensômetros múltiplos horizontais

9.3 Inclinômetros

9.4 Cadeia de inclinômetros fixos (In Place Inclinometer)

9.5 Eletroníveis

9.6 Fita de cisalhamento

9.7 Marcos superficiais

9.8 Sistema de posicionamento global (GPS)

10 Observação e Análise de Deslocamentos Horizontais

10.1 Introdução

10.2 Controle das velocidades dos deslocamentos horizonais

10.3 Comparação com os deslocamentos previstos

10.4 Comparação com os deslocamentos observados em obras similares

10.5 Detecção de trechos com movimentos cisalhantes pronunciados

10.6 Detecção de trechos com movimentos cisalhantes concentrados na fundação da barragem de Água Vermelha

11 Medição de Zonas de Distensão - Extensômetros para Solo

11.1 Introdução

11.2 A medição das deformações internas com extensômetros

11.3 A medição das deformações longitudinais na crista da barragem

11.4 Exemplos práticos da instalação de extensômetros para solo em barragens de enrocamento

11.5 As deformações observadas na crista das barragens de enrocamento

12 A Medição de Vazões e o Controle de Materiais Sólidos Carreados

12.1 Introdução

12.2 A importância das medições de vazão

12.3 A medição de vazão por meio de técnicas expeditas

12.4 O emprego dos medidores triangulares de vazão

12.5 O emprego dos medidores retangulares de vazão

12.6 O emprego dos medidores trapezoidais de vazão

12.7 O emprego de calha tipo Parshall

12.8 A locação dos medidores de vazão - aspectos de projeto

12.9 A automação dos medidores de vazão

12.10 O controle de materiais sólidos carreados

13 Resultados Práticos e Métodos de Análise das Vazões de Drenagem

13.1 A medição das vazões em superfície

13.2 A medição das vazões em subsuperfície

13.3 O controle das surgências d’água

13.4 Métodos de análise das vazões e resultados práticos

13.5 Materiais sólidos carreados

13.6 A importância da automação na detecção de aumentos súbitos de vazão

14 Proteção dos Instrumentos Elétricos de Corda Vibrante contra Sobretensão

14.1 Introdução

14.2 Histórico de casos

14.3 Tipos de danos provocados por sobretensão

14.4 Sistemas de proteção recomendados

14.5 Conclusões

15 Cabines de Instrumentação: Tipos, Objetivos e Recomendações

Apêndice A – Freqüências de Leitura dos Instrumentos de Auscultação

Apêndice B – Relação de Fornecedores de Instrumentação

Referências Bibliográficas