Projeto racional de túneis
Alberto Ortigão, PhD
Ruptura da Barragem Fundão
Lições aprendidas e soluções
Antes
Germano Fundão
Sela Tulipa
Para Santarém
Reservatório
de rejeito
Após ruptura
Germano
Fundão
Sela Tulipa
Para Santarém
Rejeito
Indiciados
Projetistas
e consultores
Equipe
Samarco
Denunciados
Equipe de
Meio ambiente
Saúde e Segurança
Matriz de risco
van der Bergue et al, 2011
Alteamento para jusante
Alteamento Linha de Centro
Alteamento para montante
Drenagem de fundo
Drenos de fundo
Morgenstern et al, 2016
Drenagem de fundo
Perda de eficiência
Trincas na barragem Morgenstern et al, 2016
Liquefação dinâmica
Liquefação estática
Condições para liquefação
Água
Material fofo e contrátil
Gatilho
q
e
Dinâmica
Liquefação
u
q
Estática
e
q u
q
Dilatância
Não há liquefação em material dilatante
Piezocone sísmico
Poropressão, u2
Resistência de ponta, qc
Atrito lateral, fs
Material contrátil
Liquefação
Epicentros dos sismos
Samarco
Gatilhos da liquefação
• Estática
– Subida NA
– Carregamento rápido
– Deslizamento próximo
– Talude muito íngreme > 1:3
• Dinâmica
– Terremoto
– Construção próxima
– Explosões
– Deslizamento próximo
Liquefação dique MBR
Gatilhos possíveis
Freática se aproxima da barragem
Aumento das poropressões (sismos repetidos)
Alteamento rápido da barragem para a cota 940 m
Conclusões
Ruptura por liquefação
Gatilhos • Sucessão de sismos e aumento de poropressões
• Freática se aproxima da barragem (filtros ?)
• Carregamento rápido
Potencial de liquefação estática foi detectado • Piezocone CPTU
• Ensaios triaxiais
Lançamento de rejeitos finos Morgenstern et al, 2016
Deslocamentos horizontais Morgenstern et al, 2016
Extrusao do rejeito fino “Efeito pasta de dente”
O que fazer ?
Barragens existentes
Novos projetos: encapsulamento
Barragens existentes
Estudos de liquefação
Ensaios CPTUS e lab
Melhorar monitoramento
Instrumentação
Piezômetros de resposta rápida
Inclinômetros
Rejeito
fino
Rejeito
Grosso
Medição de vibrações
Sismógrafos
Alerta
Alarme
Alarme através de análise espectral
Calyx system
Piezômetros
Inclinômetros
Estação total
Data logger
FTP Site
Usuários
Encapsulamento de rejeitos
Da mina à bolsa geossintética
Alternativa de disposição de rejeitos
Da mina à bolsa geossintética
Agitador Polímero
Rejeito em bolsas
Bomba de lama: 65% de sólidos
Localização
Rio Doce
Teste em Candonga
Polímero Agitador
Bolsa, geossintético não tecido
Enchimento
LAMA SEM TRATAMENTO
LAMA COAGULADA
LAMA FLOCULADA
CLARIFICAÇÃO DE ÁGUAS
USO DE COAGULANTE USO DE FLOCULANTE
META
LAMA DECANTADA
SÓLIDOS COLOIDAIS PARTÍCULAS NA ORDEM DE:
• 1 nm = 1 X 10-9m
• 1 mm = 1 X 10-6m
SÓLIDOS SEDIMENTÁVEI Medidos após 15 a 60 minutos de decantação
Monitoramento
Extesômetro Orientação
EA-01 Inclinado à 45
EA-02 Perpendicular
EA-03 Paralelo
Piezômetro
Deformações no enchimento
Disposição das bolsas em planta
Seção
5 camadas de bolsas
Geogrelha de reforço da base
Geogrelhas
Drenagem
Conclusões: barragens existentes
Análise de liquefação dinâmica e estática
Ensaios CPTUS e lab
Instrumentação e monitoramento • Piezometria de resposta rápida
• Deslocamentos horizontais profundos e superficiais
• Vibrações
• Automação da instrumentação
• Sistema de gestão de dados
Conclusões: encapsulamento de rejeitos
Solução 100% segura
Sem liquefação
Não necessita de filtragem nem espessamento
Com polímero a água sai limpa
Reaproveitamento da água, até 70%
Zero risco de acidentes ambientais (não é necessário barragem)
Conclusões
Qualquer granulometria de rejeito (areia ou argilas)
Rejeito pode ser bombeado
Até 65% de sólidos
Uso do espaço, ganho de até 60%
Fácil descomissionamento
Dúvidas ?
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