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Universidade Federal do Ceará (2015)

Avaliação de uma metodologia para projeto de pequenas barragens de terra no semiárido : construção, ensaios e modelagem numérica

Leme, Rosiel Ferreira

Titre : Avaliação de uma metodologia para projeto de pequenas barragens de terra no semiárido : construção, ensaios e modelagem numérica

Evaluation of a methodology for the design of small earth dams in semiarid region : construction, testing and numerical modeling

Auteur : Leme, Rosiel Ferreira

Université de soutenance : Universidade Federal do Ceará

Grade : Doutorado em Engenharia Civil : Recursos Hídricos 2015

Résumé
Uma das problemáticas do semiárido nordestino é a escassez de recursos hídricos. Para atenuar este forte problema regional, é comum realizar o armazenamento da água, durante o inverno, em barramentos com pequeno volume de acumulação, construídos geralmente com maciços ineficientemente compactados, o que pode contribuir para a ruptura da obra durante o enchimento. O objetivo principal deste trabalho é avaliar uma metodologia de construção de barragens de terra em regiões semiáridas, levando em consideração os problemas de compactação inadequada e escassez de água. Para tanto, foi empreendido um estudo, a partir de bases teóricas e experimentais, a fim de melhor entender o comportamento mecânico de pequenas barragens que entram em colapso durante seu primeiro enchimento. Para tanto, foi construída uma barragem experimental no Município de Quixadá-CE, seguindo a proposta de Miranda (1988), que sugere uma seção-tipo zoneada, construída com baixa umidade, tendo o núcleo melhor compactado e os espaldares executados com compactação menos eficiente. O maciço desta barragem experimental foi, então, instrumentado, com piezômetros e réguas linimétricas, para monitorar o enchimento e a operação. Outro estudo desenvolvido nesta pesquisa foi o emprego vanguardista, na avaliação da sucção em barragens de terra, de um equipamento desenvolvido por pesquisadores da Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Ceará (UFC), para a determinação da umidade do solo, um sensor capacitivo. Para a obtenção dos parâmetros geotécnicos do maciço, foram realizados ensaios de caracterização, compactação, adensamento duplo, permeabilidade e cisalhamento direto 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). Os resultados foram utilizados em uma modelagem numérica de fluxo em regime transiente, com o auxílio do programa Slide, associados ao UNSTRUCT, para a previsão do comportamento tensão x deformação do solo da barragem experimental. As análises indicaram a ocorrência de colapso da estrutura do solo dos taludes, fenômeno observado in loco após o enchimento, já que a obra apresentou grandes trincas longitudinais em seus taludes. A estabilidade da barragem também foi avaliada, através da redução dos parâmetros de resistência ao cisalhamento, constatando sua estabilidade, e comprovando, assim, a eficiência da proposta de Miranda (1988), de um maciço zoneado construído com redução de custos de terraplenagem e do consumo de água, contribuindo para o desenvolvimento de uma metodologia de baixo custo para a construção de pequenas barragens no semiárido brasileiro.

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Page publiée le 17 mars 2019