RECUPERACAO DAS ESTRUTURAS DE TERRADA UHE ILHA DOS POMBOS (*)

RESUMO : 0 trabalho tern como objetivo principal descrever as virias etapas dos estudos de recuperagAo dascondigbes das encostas do Flanco Norte do Canal Adutor da UHE Ilha dos Pombos.

Enfase major sera dada as dificuldades encontradas nas diversas fases de projeto , visto que uma obra derecuperagAo envolve problematica diferente de uma obra nova.

I - HISTbRICO

A Usina Hidreletrica de llha dos Pombos , encontra-se implantada no curso principal do no Paraiba do Sul, naaftura do Km 180, medido a partir da foz, na divisa entre os municipios de Carmo - RJ e Alem Paraiba - MG.

Sua construg o remonta ao inicio da d ecada de 20, a cargo da Brazilian Hydro Eletric Company Ltd, quandoforam implantadas as obras do barramento e instaladas as duas principais unidades com potencia de 22 MW,comissionadas em 1924 . Cinco anos depois entrou em operagao uma terceira unidade e em 1937 uma quantacom potencias nominais de 29 MW e 44 MW, respectivamente.

Em 03/06/1940 , o decreto n' 5749 , autorizou elevar em ate 5 , 0 m o nivel d'agua maximo operacional praticadona El. 134 , 60 tendo sido realizados , porem , somente servigos suficientes para operar a Usina na El. 135,60.

Em 1949 , finalmente , entrou em operagao a quinta e ultima unidade com potencia de 50,6 MW , atingindo aconfiguragdo geral com a qual se apresenta agora.

Ate o momento , a UHE Ilha dos Pombos e a unica existente no trecho media inferior do no Paraiba do Sul. 0aproveitamento completo do trecho preve , todavia duas outras usinas a montante - Sapucaia/Anta e Simplicioe uma a jusante - Itaocara cujos projetos estao a cargo de Furnas Centrais Eletricas S.A.

Na decada de 50 , obras e servigos de recuperagao e adequagao das estruturas foram executadas,compreendendo a construgao de contrafortes e em extenso programa de injegbes de cimento no paredeo docanal adutor , alem da construgao de pilares a montante de cada vfio de comporta setor para possibilitar aoperacao de stop - logs de manutengeo . Tambem dessa epoca data a construct o de estruturas de contengaode escorregamentos nos taludes de jusante dos diques do canal adutor , onde varias surgencias d'agua eramobservadas desde o inicio da decada de 40.

Nos anos de 1983 a 1985 foram desenvotvidos estudos pela PROMON para o diagnbstico das condigbes deseguranga do talude de jusante dos diques do canal adutor.

Em 1988 , a LIGHT contratou servigos de consultoria a MDK - Engenharia de Projetos para os estudos dealternativas de Intervengoes no Barramento.

Em julho de 1992 teve inicio o desenvoNimento do projeto executivo pela Enge-Rio com o comego das obrasem si em novembro de 1992.

2 - DESCRICAO GERAL DO APROVEITAMENTO

As coordenadas geograficas do local sao 21 °50' de latitude sul e 42°25 ' de longitude oeste , estando o mesmocerca de 135 Km a montante da cidade do Rio de Janeiro e a 225 Km a sudeste da cidade de Belo Horizonte.

(•) A Comissao Organizadora informa que as condigaes dos originais limitaram os servigos dereprodugeo. Face a importancia deste trabalho, optou- se pela sua inclusao nos Anaisapesar destas restrigoes.

Tema 111 13

A primeira estrutura de concreto , a partir da Ombreira Esquerda 6 o Vertedouro do Canal Norte , com 180,0 mde crista . Este Vertedouro se compOe de 3 comportas de setor , fiutuante , de concreto com 45,0 m de vvo e7,4 m de altura a soleira na El. 127,20 m, e mais duas comportas Stoney de 12 x 12 m, com soleira naEl. 23,80 m. As comportas setor-flutuante , sao sera duvida as maiores do ganero, jamais construiras no Brasil.

Estas comportas tern uma capacidade de vazao de 6.660 m3/s. para N .A. do reservat6rio na El. 135,604 m.

Segue-a trecho II da Barragem Principal de Gravidade , corn 98,0 m de crista ; com segao tipo gravidade ealtura aproximadamente constante de cerca de 8,0 m

Intercalando entre os dois trechos da Barragern Principal de Gravidade, localizam -se as cinco comportas doVertedouro do Canal Sul, denominadas B a F. Sao comportas Stoney com 12 x 8,5 m, e soleira naEl. 27,10 m. A capacidade de vazao destas comportas 6 de 1.900 m' /s corn o N . A. do reservatbrio naEl. 135,604 m.

0 trecho I da Barragem Principal de Gravidade, tern urn comprimento de crista de 142,0 m, secoo tipogravidade.

A montante do trecho I da Barragem Principal de Gravidade, situa -se o Edificio de Controle e Servigoslocalizado numa elevagao natural da rocha da fundagao.

Segue -se a Ultima comporta do Vertedouro do Canal Sul, igual as comportas B a F, e com capacidadeindividual de vazao de 380 m3 /s. a estrutura do Vertedouro neste trecho tem cerca de 16 m de comprimento.Corn os Vertedouros totalmente abertos , a vazao chega a 8.880 m'/s, superior a cheia de projeto de7.829 m3/s. No caso de uma cheia excepcional avaliada em 9.767 m3/s, a mesma seria escoada em umasobre elevagAo de 0,59 m, e o nivel do reservatorio atingiria o seu "Maximun Maximorum " na El. 136,19 m.

A Barragem Principal de Gravidade tem hoje sua crista na El. 136,60 m, somente 40 cm acima do N.A.Max. Max . Em condicoes normais de operacao a sobre-elevagao da crista da Barragem a de 1,0 m.

Formando um angulo de pouco mais de 90° com o Vertedouro do Canal Sul, encontra-se a Estrutura daTomada D'agua do Canal Adutor, que se apoia em angulo normal na Ombreira Direita, e proporciona pela suaponte de coroamento o acesso da margem direita as obras do barramento.

A estrutura de concreto armado tem 102,9 m de comprimento, subdivide-se em 28 vaos de 3,0 m de largurapor 4,2 m de altura.

0 barramento em solo, se estende por 2 700 m, paralelamente a ombreira direita, desde a Tomada D'agua doCanal Adutor, ate a Tomada D'agua de Geragao

0 fechamento das selas topograficas da margem esquerda do canal e as escavagoes executadas , permitemadugao das eguas do reservatono ate a Casa de Forga.

O fechamento das selas topograficas foi executado por Sete diques de terra , com septos impermeaveis deconcreto, de altura vanavel entre 4 m e15 m. A crista do coroamento tern altura varievel , mas em media seaproxima da El. 138,0 m.

A maioria dos diques se confunde com o terreno natural , sendo praticamente impossivel a distribuigao entreos diques construidos e a ombreira natural pre-existente.

A ombreira natural tem um patamar em torno da elevagao 135,0 m/136,0 m, mas na aproximagso do Leito doCanal Sul, apresenta inclinagao desde 20° ate 38° nas elevac3es inferiores que chegam a 115, 0 m entre aTomada D'egua do Canal Adutor e um afloramento rochoso (1500 m) e 110 m no trecho restante (1200 m).

O trecho final do barramento a feito pelo Paredao do Canal Adutor, corn 240 m de crista na Elev. 135,60 m, emestrutura de concreto gravidade corn contrafortes e altura maxima de 20 m.

Tema III 14

0 ParedAo termina em curva , e se apoia no Tomada CY9gua de geraglio, estrutura de concreto armado, corn80 m de comprimento , e acoplado A Casa de Forge . As tubulagbes forgadas que alimentam as unidadesgeradoras saem em leque em direglio aos 5 geradores do Casa de Forga , que t uma estrutura de concretocorn 120 m de compnmento.

A figura a seguir ilustra a descrigao acima:

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3 - CARACTERISTICAS GEOMORFOLOGICAS

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Em termos de geomorfologia, a area se encontra implantada a UHE Ilha dos Pombos faz parts do "Dominiodas Faixas de Dobramento Remobthzado", estando mais precisamente encaixada na "unidade deAlinhamento de Antes Paraiba do Sul"

Este unidade geomorfologica corresponds ao setor medio da bade do no de mesmo Home , cujas feici esrefletem o alto controls geologico disposto em um conjunto de falhas denominado por Almeida, Hasui eCarneiro (1975) de "Lineamento Alem Paraiba". 0 quadro morfolbgico reflete fortemente a estrutura e ascitologias locals Has colinas orientadas e/ou aplanadas , ocorrendo tambem colinas convexo -cbncavas deaprofundamentos variaveis As influencias estruturais revelam- se, pots , na disposicao da reds hidrografica, detracado em baioneta e subparalelo , acompanhando as linhas de fraturas na dlrerao NE-SU, e Has formesalongadas das cristas paralelas do no.

Sob o aspecto geolc gico , a unidade em pauta ache - se Insenda em area onde predominam rochas gnaissicasfitadas e bandadas do "Complexo Juiz de Fora", fortemente milonitizadas , por vezes corn marcantes intrus8esmagmaticas de material quartzo feldspatico.

Associada a essas Biologies , as formes de relevo, do tipo colinas convexo-cbncovas, suportam , de mododominants, solos da associacSo Podzblico vermelho-amarelo e Latossolo vermelho-amarelo alico.

Tema III 15

4 - INVESTIGA96ES REALIZADAS NO FLANCO NORTE DO CANAL ADUTOR NAS ETAPAS DEVIABILIDADE E PROJETO BASICO

As investigagOes nesta regiAo foram realizadas basicamente em duas etapas . A primeira em estudosrealizados pela PROMON entre 1983 e 1985 e a segunda uma companhia especifica em complementacAo aprimeira , durante os estudos de viabilidade e inicio de projeto bAsico pela MDK.

Na primeira etapa foram executadas as seguintes investigagOes:

- 17 sondagens a percussio , com medida de SPT;• 4 sondagens rotativas em solo com amostrador do tipo Denison para a obtengAo de 16 amostras

indeformadas;- 4 sondagens A trado , obtendo-se 20 amostras deformadas;• 9 ensaios de granulometria com sedimentagAo;- 9 ensalos de massa especifica dos grAos;- 17 ensaios de LL;- 17 ensaios de LP;- 9 ensaios de massa especifica aparente "in situ";• 9 ensaios de compactacao Proctor Normal;- 9 ensaios triaxiais tipo R sat;- 5 ensaios triaxiais tipo S sat;- 9 ensaios de permeabilidade em presa de adensamento;- 16 ensaios de infiltraqAo , quando da instalagAo de piezbmetros.

Na segunda etapa foram executadas as seguintes investigagbes:

- 10 sondagens rotativas , com amostrador tipo Denison em solo, e diamantada para amostras em rocha,obtendo-se 49 amostras indeformadas;

- 7 sondagens rotativas, para obtenS, o de amostras deformadas em solo e recuperagAo em rochadiamantada;

• 35 bases sismicas;- 36 sondagens eletricas;- 11 pocos de inspecao com coleta em um dos pocos de uma amostra indeformada e outran amostras

deformadas;• 4 ensalos de gra nulometa corn sedlmen taco,- 4 ensaios de massa especifica dos graos;- 4 ensalos de LL;- 4 ensaios de LP;

22 ensaios de massa especifica aparente " in situ";- 22 ensaios de umidade natural,- 3 ensaios de compactacao Proctor Normal,- 3 ensalos triaxiais R;- 9 ensaios triaxiais tipo R sat,- 4 ensaios tnaxiais tipo S sat,-10 ensaios de permeabilidade em camara triaxial;- 7 ensaios de recuperacao de nivel d'agua quando da instalagAo de piezometros.

Tema 111 16

A tabela resumo e os grdficos dos resultados dos ensaios dessas 2 fases 6 apresentada a seguir:

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Tema III 17

Como conclusio dos estudos realizedos no etapa de projeto bgsico em tune§o des investigacbes realizadasno regiAo do Flanco Norte do Canal Adutor , permite definir a presenga dos seguintes materials "in situ": solocoluvionar , solo residual , solo saprolltico , saprolito e rocha si.

Dentro desse quadro geral foi possivel nesta etapa delimitar trechos considerados tipicos que sso descritos aseguir com suas condi06es particulares e apresentados esquematicamente em perfis de cada trecho.

- Trecho I - entre estacas 112 a 106

Estes trecho compreendendo as sees investigadas S-5, S-6 e 6-7 apresenta o topo rochoso sub horizontalno El. 130 , 0 m. 0 talude natural abaixo desta elevapAo tem inclinagao do ordem de 34 °, tornando-se suave apartir de El. 115 , 0 m, e apresenta uma pequena cobertura de solo i± 2,5 m) constitulda basicamente porcoluvio com mutacbes e solo saprolitico . Acima da El . 130,0 m o talude natural 6 inclinado deaproximadamente 27° tendendo a mais ingreme ao se aproximar da estaca 106. Aqui a cobertura de soloatinge cerca de 10 m, sendo construida por coliivio , solo residual , solo saprolitico e uma camada de pequenaespessura de saprdlito.

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- Trecho II - entre as estacas 106 e 101

Este trecho, onde se encontram as seg6es investigadas S-8 e S-9 apresenta o topo rochoso sub horizontal naLI, 13QIQ M, Q talude natural, abalxo da El. 130,0 m e inclinado de cerca de 340 passando a mais ingreme

(maior que 45°) abaixo da El. 117,0 m, aproximadamente. Nestas elevag3es a cobertura de solo 4 da ordem de4,0 m, constituida por colCMo e solo saprolitico de pequena espessura sobre a camada de saprolito e solosaprolitico de pequena espessura sobre a camada de saprolito. Acima da E! 130,0 m o talude natural terninclmagao da ordem de 470 passando na parte superior para cerca de 24`. A cobertura de solo, nests parte,atinge 10,0 m, sendo constituida por coluvio, solo residual e solo saprolitico de pequena espessura,sobreposto diretamente sobre a rocha granitica.

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Tema III 18

- Trecho III - entre as estacas101 a98

Este trecho , identificado pelas seg6es de investigac o S-10 e S -1 OA, apresenta , o topo rochoso sub horizontalvariando entre as El. 127 , 0 m e 135 , 0 m, subindo na direq o da estaca 101 para a estaca 08 , Os taludesnaturais abaixo destas elevacdes variam entre 330 e 40 ° de inclinaco , tomando -se bastante Ingremes , abaixoda El. 120 , 0 m, aproximadamente . A cobertura de solo nesta parte 6 da ordem de 7,0 m e 4 constitulda porsolo coluvionar , solo residual, solo saprolitico e camada de saprolito sendo que no trecho inferior do taludeinexiste o solo residual . Na porgAo superior do talude , sobre o topo rochoso sub horizontal o capeamento desolo de 6 , 0 m a 12 , 0 m de espessura 6 constituido por solo coluvionar , solo residual e solo saprolltico deespessura vari3vel que se sobrepbem ao saprolito tambem de espessura variAvel.

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- Trecho IV - entre estacas 98 e 83

Este trecho, compreendendo as seg6es investigadas S-11, S-12 e S-13, apresenta o topo rochoso subhorizontal na El. 130,0 m. 0 talude natural abaixo desta elevacao tern inclinarao variavel entre 25 e 34tornando-se mais suave (20) abaixo da El. 120,0 m, aproximadamente Estima-se que a cobertura de solonesta porgao seta da ordem de 7 m com constituicao semelhante a do trecho III. 0 talude natural acima da El.130,0 m e inclinado da ordem de 26` ao se aproximar da estaca 83 Aqui a espessura de solo sobre o toporochoso sub horizontal a de aproximadamente 10 m, estimando-se sua constituicao semelhante a do trecho Ill.

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Tema III 19

- Trecho V - entre estacas 83 e 71

Este trecho , onde se encontram as segbes investigadas S-14, S-15, S-16 e S - 17, apresenta o topo rochososub horizontal na El. 130,0 m exceto entre as segbes S-14 e S-15 onde parece horizontalizar -se em elevacbesurn pouco mais baixas (El. 125 , 0 m aproximadamente). 0 talude natural abaixo da El . 130,0 m 6 inclinado deaproximadamente 38° corn cobertura de solo de cerca de 6 , 0 m, constitulda por solo coluvionar , solo residuale solo saprolitico , que repousa sobre o saprllito . As espessuras do solo saprolitico parecem ser bastantevariAveis , sendo que o solo saprolitico se espessa junto as estacas 83 e 71 e tende a ser bastante delgada noem tomo da estaca 74. Acima da El. 130,0 m a inclinagAo do talude natural 6 da ordem de 25 °, sendo que acobertura de solo 6 de aproximadamente 10 m e 6 constituida por solo coluvionar , solo residual e solosaprolitico assente sobre o saprolito , corn suas espessuras variando semeihantemente As situadas abaixo daEl. 130,0 m.

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- Trecho VI - ente estacas 71 e 64

Este trecho, identificado pelas secbec de invectigaC3o S-18 a S- 19 , apresenta o topo rochoso sub horizontalna El. 130 , 0 m. Os taludes naturals abaixo desta elevacao tern inclinac.o da ordern de 220 corn cobertura desolo estimada em 6 m Os tipos de solo e suas espessuras podem ser consideradas semelhantes as dotrecho V. A mesma inclinacao do talude natural acima El 130,0 m, varia de 12 a 20 sendo a cobertura de soloda ordern de 10 m constituida por solos do mesmo tipo que os citados no trecho V.

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Tema III 20

Trecho VIII - entre estacas 64 e 53

Este trecho, onde se encontram as seg6es de investigaco S-1 9A, S-20 e S - 21, apresente o topo rochoso subhorizontal entre as Els. 125,0 m e 135 , 0 m. Os taludes naturais abaixo da El. 130 , 0 m, tem inclinagAo daordem de 40° com cobertura de solo de aproximadamente 8 m constituida por solo coluvionar , solo residual depequena espessura e solo saprolltico , diretamente sobreposto a rocha gnalssica . Na porg o superior dotalude , a espessura de solo , acima do topo rochoso sub horizontal , atinge cerca de 10 m constitulda por solocoluvionar , solo residual e solo saprolitico . Os taludes naturais aqui s5o inclinados aproximadamente 27°.

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- Trecho VIII - entre estacas 45 e 48

Este trecho, compreendendo as series investigadas S-21 A e S-22, apresenta o topo rochoso sub horizontalna El 132, 0 m, aproximadamente . Os taludes naturais , diferentemente dos trechos anteriores, sao inclinadosda ordem de 30 jA a partir da El. 140 ,0 m com cobertura de solo de aproximadamente 7 m. Estima-se que ossolos constituintes desta cobertura sejam os mesmos do trecho VII Acima da El. 140,0 m o terreno natural seapresenta quase horizontal , sendo a espessura da cobertura de solo sobre o topo rochoso sub horizontal, daordem de 8 m , e constituida , presumivelmente , pelos mesmos solos indicados no trecho VII.

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Tema III 21

- Trecho IX - entre estacas 48 a 41

Este trecho , identificado pelas secbes de investigaGAo S-23, S-24 e S-25 apresente o topo rochoso subhorizontal na El. 135 , 0 M. Os taludes naturals , abaixo desta elevac3o sAo inclinado da ordern de 38° corncobertura de solo da ordem de 8 m , constituida nas partes mais altas por solo coluvionar , solo residual e solosaprolltico assente diretamente sobre a rocha e por solo coluvionar e solo saprolitico sobre delgada camadade saprblito , nas mais baixas . Acima do El. 135,0 m, a inclinagAo dos taludes naturals varia entre 30° e 40°corn cobertura de solo de 7 m constituida por solo coluvionar , solo residual e solo saprolitico sobre camadadelgada de sapr6lito.

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Trecho X - entre estacas 41 e 33

Este trecho , onde se encontram as secoes investigadas S-25A, S-26, S-27, S-27B, S-27A e S-28, apresenta otopo rochoso sub horizontal na El. 134 , 0 m. Os taludes naturals , abaixo desta elevacfio , tern inclinacao do

ordem de 35 cam cobertura de solo estimada em 8 m, constituida, presumivelmente , pelos mesmos soloscitados no trecho IX . Acima da El. 134, 0 m a cobertura de solo a de cerca de 8 m, possivelmente constituidapor solos do mesmo tipo que o trecho IX, atingindo nesta parte ate 34 0 de inclinarao.

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Tema 111 22

Trecho XI - entre estacas 33 a 16

Este trecho , compreende as seF6es de investigaco S-22A, S-29, S -30 e S-31, apresente o topo rochoso subhorizontal na El. 135 , 0 m. Os taludes naturals abaixo da El. 138 , 0 variam entre 30° e 50° de inclinaco cornuma cobertura de solo da ordem de 8 m, nAo tendo sido identificados os tipos de solo que os comp6em.Acima da El. 138 , 0 m os taludes naturals tem inclinacao da ordem de 22°, sendo que os tipos de solostambem nao foram identificados. A espessura de solo 6 de aproximadamente 7 m, acima do topo rochoso subhorizontal.

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Trecho XII - entre estacas 16 e 10

Este trecho identificado pelas serbes de investigacao S-32 e S-33, apresentam o topo rochoso sub horizontalna El 132,0 m Os taludes naturais abaixo desta elevapbo variam de 33° a 42° de inclinagAo, com cobertura desolo da ordem de 3,0 m , constrtuida na parte superior por solo coluvionar e solo residual sobre o saprolito, epor solo coluvionar de pequena espessura , na parte inferior Acima da El. 132 , 0 m os taludes naturais ternmclinagAo de 25` aproximadamente , e a cobertura de solo corn espessura de 5 m a 10 m, a constituida porsolo coluvionar , solo residual e solo saprolitico

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Trecho XIII - •ntre estacas 10 a 02

Este trecho, onde se encontram as segbes investigadas S-34, S-34A, S-35A e S-36, apresenta o topo rochososub horizontal na El. 130 ,0 m exceto entre a segao S-34 onde o mesmo se horizontaliza na El. 135,0 m. Ostaludes naturais abaixo da El. 138 , 0 m aproximadamente , sao suaves n3o se tendo indicagbes dos tipos desolo que os compbem . A cobertura de solo , tem espessura da ordem de 5,0 m . Acima da El. 138,0 m ostalude naturais tendem a ser horizontals . A espessura de solo sobre o topo rochoso sub horizontal 6 da ordemde 8 m no se possuindo informagbes sobre os tipos de solo que cis compbem.

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4.1 - Conclusaes Gerais

Fazendo a correlaFao , entre as inclinacoes dos taludes em sua parte mais ingrime , suas alturas os solos queos compbem 6 possivel o agrupamento de trechos corn caracteristicas similares com base ainda nosescorregamentos e arrimos existentes , Esses agrupamentos sao os a seguir relacionados.

a) Trechos I, III, VI e XII com taludes corn inclinag3o em tomo de 30 ° a 34°, onde se encontram inclinag6es de22° e ate de 32°, com 20 m de altura e corn espessura de solo coluvionar ou solo saprolitico pequenas Estestrechos nio apresentam zonas de escorregamentos, embora localmente encontrem-se arrimos de pequenaaltura.

b) Trechos V, IX e X (parcialmente ) com taludes com inclinacbes entre 32° e 38 °, com alturas supenores a15 m, apresentando solo saprolitico saturado corn espessura igual ou superior a 2 m Nestes trechos, ocorre amajor quantidade de escorregamentos

c) Trechos II e VII (parcialmente ) com taludes com inclinaq§o igual ou superior a 40°, corn alturas superiores a13 m e que, independentemente dos solos que os comp8em , apresentam vanos escorregamentos

d) Trecho VIII, sem outro similar , com taludes com inclinagao maxima de 30°, com ate 25 m de altura e quen3o apresenta zonas de escorregamento. Ressatta -se que n3o existe informagbes sobre os tipos de solo nestetrecho.

e) Trecho IV com taludes com inclinagao entre 25° e 32° e com 18 m de altura e que , a principio, poderia seragrupado aqueles do item a , mas Como apresenta dots escorregamentos a uma excegio . No mesmo caso deexcepbes , situam -se os trechos XI com taludes com inclinacao media de 40 °, com 23 m de altura, semescorregamentos e com apenas doffs muros de contencao e o trecho XIII, corn taludes suaves com 20 m dealtura e com tres escorregamentos. Esses trechos carecem de dados para o entendimento de seuscomportamentos.

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Tema III 25

Para o material coluvionar e solo residual representados pelos pocos PI-106 e PI-109 respectivamente, foirealizado 2 ensaios CDSAT. Sao apresentadas em graficos as curvas tensAo desviadora x deformapAo axial,deformaco volumetrica x deformagAo axial e a trajetOria de tensbes efetivas (p' x q) destes ensaios.

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5 • INVESTIOAg6ES DE CAMPO E LABORATbRIO REALIZADAS NO FLANCO NORTE DO CANALADUTOR NA ETAPA DO PROJETO EXECUTIVO

Corn base nos dados geolbgicos- geotdcnicas existente , foi elaborado em agosto 1992 uma campanhaadicional de investigarbes no Flanco Norte do Canal Adutor corn o objetivo de complementar as informacbesate aqui existentes.

Essa campanha constou das seguintes investigagbes de campo:

• 8 sondagens a percuss3o;• 7 pogos de reconhecimento e coletas de amostras indeformadas e deformadas.

Foram previstas ensaios de laboratdno em amostras do tipo deformadas e indeformadas em solo coluvionar esolo residual . Nos pocos de numero PI-102, PI-105, PI-106 foram coletados blocos indeformados em colUvio erealizados os seguintes ensaios:

• caractenzagAo completa;- ensaio de compactag3o;- 3 ensaios CIUSAT,-1 onsaio CDSAT

Ne peke PI-109 foi mIetado um blow indetormado um solo residual e realvado os segu ioie5 ensaios,- gramulometria completa;- ensaios de compactarao;- 1 ensaio CDSAT

A tabela abaixo apresenta o resumo dos ensaios nos pocos corn os respectivos resultados.

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As caracteristicas dos corpos de prova dos ensaios CIUSAT e CDSAT estao sumarizados na tabela acima

E apresentado no grafico a seguir, para o material coluvionar representado pelos pocos PI-102, PI-105 eP-106 , as curvas tensao desviadora x deformacao axial, vanacao da propressao x deformac3o axial, curva doparametro A x deformacao axial e trafetoria de tensbes efetivas (p' x q).

Nestes graficos observa-se que o comportamento tensao desviadora x deformac3o axial para a amostra PI-102corn tensao efetiva confinante de 150 kA e amostra PI-106 corn tensao confinante de 75 e 150 kA,apresentaram uma descontinuidade apps o pico de resistencia maxima.

Como esses ensaios foram executados em diferentes prensas triaxiais e em dias diferentes, talcomportamento n3o a proveniente de falha de execuc o de ensaio , mas sim uma resposta do materialensaiado.

Em funcao disto foi executado os ensaios em amostras de 4 (quatro) polegadas para uma melhor avaliacaodas caracteristicas tensao x deformagAo desse coluvio.

Tema 111 27

6 • AVALIAcAO DA ESTABILIDADE DA ENCOSTA DO FLANCO NORTE DO CANAL ADUTOR

Apos as fases de estudos de campo e laboratbrio e de posse dos resultados dessa campanha, foramselecionadas segbes consideradas mais representativas ao longo de toda a extensao de 3.000 m do canaladutor para as estudos de avaliagao da seguranga da encosta.

Apbs o inici dos servigos de escavagAo no primeiro trecho para atingir os limites determinados pelo projeto,foi constatada em discord9ncia das investigagbes realizadas , niveis d'3gua na face de jusante do talude emelevagO*s supenores as esperadas . Como consequencia deste fato, os materiais a serem escavados seapresenttram mais inconsolidados , neeessitando de remo^bes de volume superiores aos estimados eapresentado uma perturbagao grande do talude apps escavado . Outro fato constatado foi que as niveis d'dguamais elevado do interior do macigo trouxe preocupagbes quanto ao aspecto de seguranga e preservag3o dascondigbes de operacionalidade da usina , visto que qualquer rompimento descontrolado do talude do clique,poderia provocar a fuga de egua do canal de adugao , interrompendo a geragao de energia.

Em fungao disto, e considerando que esse trecho inicial era o que se tinha a expectativa que comportamentomenos preocupante em relagao a estabilidade e percolagao , foi decidido em comum acordo entre a LIGHT e aprojetista a mudanga da solug4o de projeto para o restante do trecho. A altemativa de reconstituico dostaludes corn a colocagao de urn aterro a jusante em praticamente toda a extensio das encostas do flanconorte do Canal Adutor, veio melhorar as condigbes de seguranga e de execugAo dos servigos deterraplenagem dos aterros,

De acordo corn o exposto acima , foi selecionado a nivel de projeto como representativo das secOes do flanconorte do Canal Adutor 4 segbes pars estudo , definidas abaixo.

Segao S-34

Esta segao a proxima da sondagem sismica n° 34, e portanto possui esta identificagao . Foi a unica segeo emcorte apresentada , tendo em vista esta soiugao limitada apenas a urn curto trecho corn alturas de corterelativamente pequenas ( 12.000 m).

Seyao 7A

Esta segao a representativa da solugao de aterro como massa estabilizadora do macigo corn altura proxima de20,0 m

Secao 8A

Esta segao a representativa da solucao de aterro como massa estabilizadora do macigo corn altura proxima de30,0 m.

Secao 9A

Esta seGao a representativa de aterros corn espessura pequenas corn alturas de 29,0 m, corn a base assenteem rocha corn inclinaceo de 15° e corn a superficie do terreno corn decirvidade acentuada

Apos a definidoo das secoes de caiculo , e o estudo dos ensaios nas diversas etapas de trabalho, foramdefinidos as parametros de resistencia dos diversos materiais existentes na regiao , sendo estas utilizadas nasavaiiagbes dos coeficientes de seguranca das Woes tipicas.

De forma resumida a apresentado a seguir as tabelas dos parametros geotecnicos em func3o do tipo de soloderivados das vanas etapas de ensaios

Tema III 28

PROJETO BAslco

TIPO DE SOLO C' (Um2) 0' y (Urv?)

Sc 2 . 0 28 1.80CO 0,5 27 1.48SR 2 , 0 30 1.83SS 1 . 5 32 1.88SA 5,0 35 2.07

PROJETO EXECUTIVO

TIPO DE SOLO C' (Um2) 0 ' y (Um')

SC 0,35 30.6 1.61CO 0,50 29 1.54SR 0,58 30 1.59

SS 1 , 50 32 1.88SA 5,00 35 2.07

A tabela abaixo apresenta resumidamente os fatores de seguranca do talude de jusante do flanco norte doCanal Adutor nas secbes analisadas e na condic3o de regime permanente.

SECAO FATOR DE SEGURANCA MINIMO ENCONTRADO

S-34 18367-A 1,5658-A 1 , 5819-A 1,508

O desenho apresentado a seguir, mostra para a sego critica , os estudos de estabilidade realizados nacondicao de operacao de regime permanente com superficie potencial de escorregamento e seu respectwofator de seguranga.

v ' • . ;i.r1A I)C'„ rOMBOSI Nl t_)' i 00 Vi ;it+i.0 NWO l 1)0 CANAL Ai.)ti I UW

SL(:AO 9A

Tema III 29

7-CONCLUS6ES

Para a anslise de estabilidade global do talude , foi adotada como condicAo critica a condigAo deregime permanente visto que os aterros possuem alturas no muito grandee (10 a 30 m) eespessuras pequenas o que facilita a dissipac o das pressbes neutras devido a execuc3o dosaterros.

A complexibilidade de uma obra de reforma de uma Usina Hidrel8tnca em operacao acarreta umaproblemetica diferenciada de uma construgAo de uma usina nova . As etapas de estudo naviabilidade, projeto basico e no executivo de uma reforma devera ser realizadas com rigorsemeihante ou ate major do que na construyao de uma usina nova.

As etapas de investigagbes de campo devem seguir criterios de amostragem e criterios declassificacao dos materials encontrados na regiao bern acamados , dando preferencia aamostragem nao destrutivas e corn recuperagoes a niveis aceitaveis (amostragem integral) paraatingir esse objetivo.

Considerando que a recuperacao da UHE Ilha dos Pombos a pioneira no aspecto de uma reformaglobal , de usina come experibncia maior a ser obtida desse empreendimento podemos destacar agrande import9ncia da area de operacao das empresas do setor eletrico na tomada de decisaorelativa as solugoes de projeto, visto que , a seguranca da operacao do sistema e o aspectoprioritano a ser mantido em todas as Eases da execucao dos servicos de campo pars se atingir assolucbes definitivas adotadas no projeto . Dessa forma , como sugestao da experiencia vivida narecuperacao da UHE Ilha dos Pombos , na fase de projeto basico a conveniente buscaraltemativas de projeto que considerem as necessidades e preocupacoes da Area de Operacoes

As aftemativas apresentadas pars o projeto executivo contemplariam deste modo a solucio demais baixo custo entre todas as cotejadas tecnicamente e uma afternativa considerando possiveisproblemas que possam acontecer durante as fases de execucao para se alcancar a geomefia dasolucao de projeto adotado , como por exemplo, escavacoes temporarias, aterros provisorios paraacessos , servicos intermediarios para atingir determinada geometria , materials que atingemresistencias progressiva com o tempo e etc.