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Title: Dimensionamento de transições geotécnicas de filtros de barragem de terra homogênea, por dois critérios: Terzaghi e Fell (2005) estudo de caso.
Authors: Viana, Ingrid Nunes
metadata.dc.contributor.advisor: Alves, Hebert da Consolação
metadata.dc.contributor.referee: Canatto, Bruno Felipe
Arruda, João Paulo Aparecido
Alves, Hebert da Consolação
Keywords: Geotecnia
Barragem de terra
Drenagem - drenagem interna
Filtros e filtração - filtros verticais e inclinados
Issue Date: 2023
Citation: VIANA, Ingrid Nunes. Dimensionamento de transições geotécnicas de filtros de barragem de terra homogênea, por dois critérios: Terzaghi e Fell (2005) estudo de caso. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Abstract: No Brasil a barragem de terra é muito utilizada em razão das características topográficas devido a existência de inúmeras regiões de vales e a grande quantidade de material terroso disponível. Nesse tipo de estrutura, em função das condições de permeabilidade do aterro e o regime de percolação estabelecido, a linha freática resultante em fluxo permanente, atinge o talude (paramento de jusante) e com isso, é preciso que haja uma drenagem eficiente com materiais permeáveis para o controle destes fluxos. Os elementos drenantes, são formados por filtros horizontais, verticais ou inclinados, drenos de pé, dentre outros. Uma vez que um dos problemas mais recorrentes nesse tipo de estrutura geotécnica é a ocorrência de fluxo não controlado pelo maciço, com possiblidade de formação de forças de percolação elevadas que levem ao efeito de erosão interna no próprio corpo da barragem ou nas suas fundações (sendo o piping o de maior ocorrência) (MASSAD, 2003). Destaca-se que os elementos filtrantes de um barramento, podem ser formados por materiais de granulometrias diversas, onde, a sua aplicabilidade deverá ser sempre avaliada a partir de critérios específicos, uma vez que, devido as características granulométricas dos aterros (solos de características finas), divergem-se dos elementos filtrantes, como areia a britas. A utilização de materiais não adequados pode gerar processos de colmatação (perda da capacidade drenante) dos filtros, levando a possíveis processos de instabilidade física e/ou de erosão interna (CAVALHEIRO, 2018). Diante desse contexto, o presente Trabalho de Conclusão de Curso tem como objetivo realizar a comparação do dimensionamento de filtros naturais (transições geotécnicas) para barramentos em geral, a partir do critério de Terzaghi (TERZAGHI e PECK, 1962) e do critério de Fell (FELL, MACGREGOR, et al., 2005) que é uma adaptação dos critérios elaborados por Sherard e Dunnigan (1985, 1989), USBR (1987) e USDA-SCS (1994) em dois estudos de casos: uma amostra denominada neste trabalho como Amostra 1 proveniente de um aterro de uma barragem de terra localizada na cidade de Ipeúna-SP, e outro material nomeado pelo autor como Amostra 2 que foi obtida de áreas de empréstimo adequadas para serem utilizadas em barragem de terra homogênea localizadas nas cidades de Ijuí e Augusto Pestana no Rio Grande do Sul. No desenvolvimento do estudo foram realizados cálculos com base nos dois métodos no qual foi possível obter os pontos de limite das faixas granulométricas dos elementos de transição geotécnica e por conseguinte plotá-los em gráficos para uma melhor visualização. Com isso, para a Amostra 1 foi possível realizar o dimensionamento dos materiais das camadas geotécnicas por ambos os métodos, entretanto a Amostra 2 só foi dimensionada a partir do método de Fell, uma vez que não foi possível obter o quivalente a 15% da partícula mais fina (D15) da amostra.
metadata.dc.description.abstracten: In Brazil, the earth dam is widely used due to the topographic characteristics due to the existence of numerous valley regions and the large amount of earth material available. In this type of structure, depending on the permeability conditions of the landfill and the established percolation regime, the water table resulting in permanent flow, reaches the slope (downstream face) and with that, there must be efficient drainage with permeable materials to control these flows. The draining elements are formed by horizontal, vertical or inclined filters, foot drains, among others. Since one of the most recurrent problems in this type of geotechnical structure is the occurrence of uncontrolled flow through the massif, with the possibility of formation of high percolation forces that lead to the effect of internal erosion in the dam body itself or in its foundations (being piping is the most frequent) (MASSAD, 2003). It is noteworthy that the filtering elements of a dam can be made up of materials of different granulometry, where their applicability should always be evaluated based on specific criteria, since, due to the granulometric characteristics of landfills (soils with fine characteristics), differ from filtering elements, such as sand and gravel. The use of unsuitable materials can generate clogging processes (loss of draining capacity) of the filters, leading to possible processes of physical instability and/or internal erosion (CAVALHEIRO, 2018). Given this context, this Course Completion Work aims to compare the design of natural filters (geotechnical transitions) for dams in general, based on Terzaghi's criterion (TERZAGHI and PECK, 1962) and Fell's criterion ( FELL, MACGREGOR, et al., 2005) which is an adaptation of the criteria elaborated by Sherard and Dunnigan (1985, 1989), USBR (1987) and USDA-SCS (1994) in two case studies: a sample denominated in this work as Sample 1 from an earth dam embankment located in the city of Ipeúna-SP, and another material named by the author as Sample 2 which was obtained from loan areas suitable for use in a homogeneous earth dam located in the cities of Ijuí and Augusto Pestana in Rio Grande do Sul. In the development of the study, calculations were performed based on the two methods in which it was possible to obtain the limit points of the granulometric ranges of the geotechnical transition elements and therefore plot them in graphs for a better visualization. Thus, for Sample 1 it was possible to dimension the materials of the geotechnical layers by both methods, however Sample 2 was only dimensioned using the Fell method, since it was not possible to obtain the equivalent of 15% of the particle thinnest (D15) of the sample.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/5495
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