Tese 3,3MB - Instituto Superior T©cnico
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Aplicação da Metodologia de Registo de Riscos a um
Empreendimento em Construção
Maria Gabriel da Fonseca Nunes Pereira
Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Júri Presidente: Professor Doutor Jaime Alberto dos Santos Orientador: Professora Doutora Laura Maria Mello Saraiva Caldeira Coorientador: Engenheiro António Rosa Saraiva Vogal: Professor Doutor Emanuel José Maranha das Neves Vogal: Professora Doutora Maria Rafaela Pinheiro Cardoso
Outubro de 2012
III
RESUMO
O plano de gestão de risco engloba um conjunto de procedimentos a serem aplicados em cada
uma das seguintes fases fundamentais: análise de risco; avaliação do risco e gestão do risco.
Na análise de risco são elencadas as causas dos perigos que podem estar presentes,
analisadas as vulnerabilidades e deduzidos os eventos indesejáveis suscetíveis de ocorrer, bem
como avaliadas a respetiva probabilidade e as consequências associadas. Com base nestes
elementos procede-se ao cálculo do risco, dado pelo produto da probabilidade do evento pelas suas
consequências. Por fim, a gestão envolve todas decisões tomadas pelos vários intervenientes, desde
o planeamento ao término dos trabalhos, optando-se pelas melhores soluções, de forma a minimizar
custos e rentabilizar todos os meios envolvidos com os mínimos riscos possíveis. Após a
implementação destas soluções, os riscos são reavaliados, obtendo desta forma o seu valor residual.
Toda esta análise foi efetuada para as frentes de obra da estrutura da tomada de água de um
circuito hidráulico de uma barragem, nomeadamente de taludes de escavação, paredes ancoradas,
paredes pregadas, incumprimentos de planeamento, cortina de impermeabilização e ensecadeira.
É, por último, apresentado um conjunto de conclusões decorrentes da aplicação desta
metodologia, bem como um conjunto de sugestões para futuros desenvolvimentos.
Palavras chave- gestão de risco, maciços rochosos, paredes ancoradas, paredes pregadas,
instabilidade taludes, ensecadeira.
V
Abstract:
The risk management plan comprises a set of procedures to be implemented in each of the
following key stages: risk analysis, risk assessment and risk management.
In risk analysis are listed the peril causes which may be present, are analyzed the vulnerabilities
and less undesirable events likely to occur as well as are assessed the related probability and
associated consequences. Based on these elements one proceeds to the calculation of risk, given by
the product of the event probability and its consequences. Lastly, the management involves all
decisions taken by the various players, from planning to the completion of assignments, choosing the
best solutions in order to minimize costs and capitalize all means involved with the minimum possible
risk. After implementing these solutions, risks are reassessed, thus obtaining its residual risk.
All the analysis was carried out for the work fronts of the water intake structure of a dam´s
hydraulic circuit, namely excavation slopes, anchored walls, nailed walls, breaches in planning, cut-off
curtain and cofferdam.
And lastly, submitting a set of conclusions resulting from the implementation of this
methodology, as well as a set of suggestions for future developments.
Keywords- risk management, rock massif, anchored walls, nailed walls, unstable slopes and
cofferdam.
VII
Agradecimentos
Esta dissertação é o fruto de um trabalho conjunto, do aprender de conhecimentos e partilha
de experiencias. A todos que tornaram possível e contribuíram para a sua realização, manifesto
desde já, os meus agradecimentos.
Quero agradecer à Professora Doutora Engenheira Laura Caldeira, minha orientadora, por
todo o apoio imprescindível, paciência e profunda simpatia, cujo modo de ser e estar motiva, inspira e
faz sonhar futuros engenheiros como eu.
Ao engenheiro António Rosa Saraiva, orientador, a sua visão empresarial, experiência e
conhecimentos de obra ajudaram na preparação desta dissertação.
Agradeço à Engenheira Ana Fortunato pelo seu acompanhamento incansável, indispensável
em todo o trabalho.
Aos meus pais, Maria Perpétua e Manuel, agradeço tudo o que sou, a luta conjunta e o
vencer de batalhas provam que não podia ter melhores pais, amigos e confidentes.
Agradeço à minha amiga Inês, todas as nossas conquistas, os bons e maus momentos
partilhados.
À minha amiga, Maria José, agradeço a sua constante alegria e presença durante todo este
trabalho.
Ao departamento de geotecnia, o Professor João Bilé Serra e Professor Filipe Telmo
Jeremias, Professora Maria do Carmo e Professor Luís Miranda por toda a informação partilhada,
esclarecimento de dúvidas e apoio imprescindível, não podendo deixar de agradecer à Paula
Fonseca, Dina Brilhante, Fernanda Palma, Teresa Marques e Graça Mota pela paciência e apoio
prestado.
Finalmente, the last but not the least, ao meu marido e companheiro, Hélder, que mesmo no
outro hemisfério me apoiou incondicionalmente.
IX
ÌNDICE
1 Introdução ........................................................................................................ 15
1.1 Gestão de Risco .................................................................................................................... 15
1.2 Plano de Gestão de Risco ..................................................................................................... 16
1.3 A Obra ................................................................................................................................... 26
1.4 Tipos de risco ........................................................................................................................ 28
2 Maciços rochosos ........................................................................................... 31
2.1 Introdução .............................................................................................................................. 31
2.2 Descrição Geotécnica Básica- BGD ..................................................................................... 31
2.3 Classificação baseada no índice RMR .................................................................................. 33
3 Tomada de Água ............................................................................................. 41
3.1 Enquadramento ..................................................................................................................... 41
3.2 Método Construtivo ............................................................................................................... 42
3.2.1 Sequência das Escavações .......................................................................................... 42
3.3 Tipos de Rotura em Maciços Rochosos não Suportados ..................................................... 42
3.3.1 Rotura Planar ................................................................................................................. 43
3.3.2 Rotura por Cunha .......................................................................................................... 44
3.3.3 Rotura por Basculamento .............................................................................................. 45
3.3.4 Rotura Circular ............................................................................................................... 45
3.3.5 Queda de Blocos ........................................................................................................... 46
3.4 Contenções flexíveis ............................................................................................................. 49
3.4.1 Tipos de Rotura em Paredes Ancoradas ...................................................................... 49
3.4.2 Tipos de Rotura em Paredes Pregadas ........................................................................ 55
3.5 Análise e Gestão dos Riscos ................................................................................................. 60
3.5.1 Instabilidade Global ....................................................................................................... 62
3.5.2 Rotura em paredes ancoradas ...................................................................................... 68
3.5.3 Rotura das paredes armadas pregadas ........................................................................ 71
3.6 Materialização dos Riscos ..................................................................................................... 76
4 Acesso à Entrada da Tomada de Água ......................................................... 79
4.1 Descrição da Obra ................................................................................................................. 79
4.2 Análise e Gestão dos Riscos ................................................................................................. 80
4.2.1 Risco de Incumprimento do Planeamento .................................................................... 81
5 Ensecadeira da Tomada de Água .................................................................. 87
5.1 Descrição da Obra ................................................................................................................. 87
5.2 Processo Construtivo ............................................................................................................ 88
5.2.1 Fundação da Ensecadeira ............................................................................................. 89
5.2.2 Corpo da ensecadeira ................................................................................................... 91
5.3 Análise e Gestão dos Riscos ................................................................................................. 93
X
5.3.1 Rotura ou perda de funcionalidade do maciço de fundação do encontro esquerdo ..... 93
5.3.2 Rotura ou perda de funcionalidade da cortina de impermeabilização .......................... 99
5.3.1 Instabilidade global da barragem ................................................................................ 103
5.3.2 Perda de funcionalidade .............................................................................................. 108
5.3.3 Galgamento ................................................................................................................. 113
6 Conclusão ...................................................................................................... 119
7 Bibliografia ..................................................................................................... 121
XI
ÌNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1- Vista aérea da barragem de Salamonde [3] ....................................................................... 26
Figura 1.2- Implantação geral do reforço de potência de Salamonde II [4] .......................................... 26
Figura 1.3- Implantação do descarregador de cheias complementar [4] .............................................. 27
Figura 1.4- Planta da estrutura da tomada de água [4] ........................................................................ 28
Figura 1.5- Planta da ensecadeira da tomada de água [4] ................................................................... 29
Figura 1.6 - Corte da estrutura da tomada de água, com o poço das comportas e trecho de adução [4]
............................................................................................................................................................... 29
Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado [4] ............................................................... 32
Figura 2.2- Cartografia Geológico–geotécnica [6] ................................................................................ 33
Figura 2.3 - Determinação de “RQD”[7] ................................................................................................ 35
Figura 2.4 - Estimativa do módulo de deformabilidade do maciço rochoso em função do índice RMR
[5] ........................................................................................................................................................... 39
Figura 3.1- Planta do Plano de escavação da Tomada de água [9] ..................................................... 42
Figura 3.2- Corte A do plano de escavação da tomada de água [9] .................................................... 43
Figura 3.3 - Rotura planar [10] .............................................................................................................. 44
Figura 3.4 - Rotura por cunha [11] ........................................................................................................ 44
Figura 3.5 - Rotura por basculamento [11]............................................................................................ 45
Figura 3.6 - Rotura circular [11] ............................................................................................................. 46
Figura 3.7 - Queda livre de blocos [11] ................................................................................................. 47
Figura 3.8- Rolamento de blocos [11] ................................................................................................... 47
Figura 3.9- Desplacamento de blocos [10] ............................................................................................ 48
Figura 3.10- Exemplo de uma ancoragem [12] ..................................................................................... 50
Figura 3.11- Instabilidade global [12] .................................................................................................... 51
Figura 3.12- Rotura da parede de betão armado [12] ........................................................................... 51
Figura 3.13- Rotura das armaduras [12] ............................................................................................... 52
Figura 3.14- Rotura do bolbo de selagem [12] ...................................................................................... 53
Figura 3.15- Deformabilidade excessiva do terreno suportado [12] ..................................................... 54
Figura 3.16- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [12] ................... 54
Figura 3.17- Exemplo de uma pregagem [14] ....................................................................................... 56
Figura 3.18- Instabilidade global [14] .................................................................................................... 56
Figura 3.19- Rotura por arrancamento das pregagens [14] .................................................................. 57
Figura 3.20- Rotura por corte das pregagens [14] ................................................................................ 58
Figura 3.21- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [14] ................... 58
Figura 3.22- Rotura por resistência insuficiente do revestimento de betão [14] ................................... 59
Figura 3.23- Rotura por ligação deficiente entre a armadura e a parede [14] ...................................... 59
Figura 3.24- Pormenor das pregagens/ ancoragens à cota 283 [17] ................................................... 76
Figura 3.25- Muro betão armado moldado (esquisso 6) [18] ................................................................ 77
Figura 4.1- Acesso à tomada de água onde foi encontrado um muro de alvenaria ............................. 79
XII
Figura 4.2- Planta do muro ancorado e proteção do talude do acesso à tomada de água [19] ........... 80
Figura 4.3- Corte do muro ancorado [19] .............................................................................................. 80
Figura 5.1- Ensecadeira da tomada de água em construção ............................................................... 87
Figura 5.2- Ensecadeira da Tomada de Água [23] ............................................................................... 88
Figura 5.3 - Forma do ensaio do modelo reduzido- vistas frontal e em planta [22] .............................. 88
Figura 5.4- Cortina de impermeabilização da ensecadeira da tomada de água [23] ........................... 89
Figura 5.5- Corte transversal tipo da Cortina de impermeabilização [23] ............................................. 90
Figura 5.6-Localização dos furos de Injeção [23] ................................................................................. 91
Figura 5.7- Construção da ensecadeira da tomada de água ................................................................ 92
Figura 5.8- Betonagem da ensecadeira com a telebelt ........................................................................ 92
Figura 5.9- Pormenor de infiltração de água nas juntas de betonagem [25] ........................................ 93
Figura 5.10 - Comporta de emergência na tomada de água .............................................................. 107
XIII
ÌNDICE DE TABELAS
Tabela 1.1- Escala a adotar para a probabilidade de ocorrência dos riscos [2] ................................... 17
Tabela 1.2 - Escala a adotar para as consequências [2] ...................................................................... 18
Tabela 1.3- Relação entre a escala de riscos e a escala de probabilidades de consequências [2] ..... 19
Tabela 1.4- Escala a adotar para os riscos e medidas gerais de controlo de riscos [2] ....................... 20
Tabela 1.5- Ficha de Análise de riscos [2] ............................................................................................ 23
Tabela 1.6- - Ficha dos riscos materializados [2] .................................................................................. 25
Tabela 2.1- Grau de alteração de maciços rochosos [5] ...................................................................... 32
Tabela 2.2- Grau de fraturação de maciços rochosos [5] ..................................................................... 32
Tabela 2.3- Classificação geomecânica “RMRbásico” [5] ........................................................................ 34
Tabela 2.4- Classificação da condição das descontinuidades “RMRbásico” [5] ...................................... 35
Tabela 2.5- Efeito da orientação das descontinuidades “RMR” [5]....................................................... 36
Tabela 2.6- Índices de RMRbásico para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do
talude AB escavado ............................................................................................................................... 37
Tabela 2.7- Classes de maciços rochosos de acordo com o valor de “RMR” [5] ................................. 38
Tabela 2.8- Índices de RMR para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do
talude AB escavado ............................................................................................................................... 38
Tabela 3.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução das escavações na estrutura
de entrada da tomada de água ............................................................................................................. 62
Tabela 3.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.1 [16] ................................................ 65
Tabela 3.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.2 [16] ................................................ 69
Tabela 3.4- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.3 [16] ................................................ 73
Tabela 3.5- Ficha de riscos materializados no talude frontal entre as cotas (273) e (265) [16] ........... 78
Tabela 4.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução do acesso à entrada da
tomada de água ..................................................................................................................................... 81
Tabela 4.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 2.2.1 [20] ................................................ 83
Tabela 5.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução da ensecadeira da tomada de
água ....................................................................................................................................................... 96
Tabela 5.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.3.[16] ................................................ 97
Tabela 5.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.4. [16] ............................................. 101
Tabela 5.4- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.1. [16] ............................................. 105
Tabela 5.5- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.2.[16] .............................................. 111
Tabela 5.6- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.3.[16] .............................................. 115
15
1 Introdução
1.1 Gestão de Risco
Os problemas geotécnicos continuam a ser os principais responsáveis pelo prolongamento do
prazo e acréscimo do custo da maioria das obras na área de construção civil. Uma adequada gestão
do risco possibilita um maior controlo dos problemas que podem surgir durante e depois da
construção.
O risco advém do produto entre dois fatores relevantes: a probabilidade de ocorrência de um
evento ou de uma sequência de eventos adversos e a gravidade das consequências associadas,
originando um vasto leque de efeitos negativos, desde danos económicos até à perda de vidas [1].
O risco pode ser controlado, minimizado, partilhado, aceite mas nunca deve ser ignorado.
Uma gestão sistemática do risco permite a identificação, a análise e o controlo dos problemas,
permitindo desenvolver as melhores soluções para uma eficiente prevenção e redução do risco, para
níveis aceitáveis, ou mesmo a sua eliminação, evitando também o esquecimento de procedimentos e
garantindo que todas as medidas previstas são atempadamente tomadas [1].
A consciência do risco e das suas implicações tem de ser partilhada por todos os
intervenientes na obra, desde o dono da obra, o(s) projetista(s), e/ou construtor, por forma a
encontrar as soluções mais eficientes que minimizem os efeitos ou que otimizem os processos.
Os três conjuntos de intervenientes devem elaborar, de comum acordo, o plano de gestão de
risco, tendo em conta o grau de incerteza associado à falta de informação com a qual o projeto é
elaborado, pois a perceção do terreno é baseada em amostragens pontuais, podendo certas
características variar de modo considerável espacialmente, quer na horizontal ou quer na vertical. A
sua elaboração obriga a uma investigação do local, considerando os dados prévios deduzidos a partir
de cartas geológicas e prospeções anteriores, da presença do nível freático e da história do local. Os
modelos conceptuais resultantes são cruciais para a identificação dos métodos e das características
da obra, tal como para a identificação atempada de todos os riscos. Neste contexto, salienta-se a
importância dos consultores de risco de cada um dos intervenientes para um melhor controlo e
acompanhamento logo desde a fase de anteprojeto [1].
O dono de uma obra deve ter ideias claras sobre os seus objetivos, necessidades e nível de
incerteza que está preparado para aceitar, podendo contratar um gestor de projeto que desempenhe
o seu papel. Precisa de garantir a implementação de um sistema de gestão de risco desde o
planeamento até ao final da obra, podendo este também influenciar o plano de segurança e saúde,
plano ambiental e os riscos financeiros. Deve também decidir quem vai assumir os vários riscos da
obra, podendo alguns ser objeto de seguro, ainda que a maior responsabilidade deva ser assumida
tanto pelo dono da obra como pelo construtor. Para garantir que todos os procedimentos de risco são
implementados, é fundamental que o dono da obra tenha um papel ativo em todo o desenvolvimento
do empreendimento. Custos adicionais resultantes de comportamento imprevisto do terreno podem
levar, não apenas a disputas e conflitos no decurso da construção, como a uma dispendiosa
arbitragem ou a processos jurídicos que se prolongam mesmo depois de finalizada a obra. Deve,
assim, ser dada especial atenção a todos os pontos do contrato, podendo mesmo recorrer a contratos
16
parcelares e por objetivos que facilitam o processo de negociação. Os pequenos donos de obra
precisam de ser mais cuidadosos e exigentes na seleção de contratos adequados e na obtenção de
dados geotécnicos, uma vez que são economicamente mais vulneráveis [1].
Um bom projeto de engenharia fornece uma das mais eficazes maneiras de controlar o risco
geotécnico. O projetista deve reconhecer que as condições do solo são sempre incertas, variando de
lugar para lugar e com a profundidade, devendo assim adotar estratégias que sejam válidas para lidar
com esse problema. É essencial que o projeto seja sistemático na identificação dos riscos e dos
respetivos responsáveis, de forma a refletir uma expressão consciente e cuidadosa das necessidades
e tolerância ao risco por parte do dono de obra. Isto implica uma identificação dos perigos e das suas
consequências em obra, a seleção de formas eficazes de construção para otimizar o desempenho, a
redução de custos e prazos e, se possível, a diminuição da vulnerabilidade do projeto a flutuações
das condições do terreno, através de um planeamento adequado da prospeção do terreno, não só
antes da construção como durante a mesma. Todos estes fatores são, em suma, indispensáveis para
o sucesso do empreendimento [1].
O construtor fica na maioria das obras responsável por grande parte dos riscos geotécnicos.
No entanto, se estes forem bem identificados e controlados podem também representar uma
oportunidade de lucro. Uma gestão de risco tendo em conta as condicionantes geotécnicas presentes
permite igualmente uma eficaz utilização dos recursos [1].
Uma adicional fonte de risco está associada a trabalhos temporários devido aos, em geral,
menores níveis de segurança, a diferentes métodos construtivos e a diferenças entre o previsto e a
realidade que se vem a descobrir. Uma forma de diminuir esses riscos consiste na elaboração de
projetos flexíveis juntamente com a prospeção, a observação e a caracterização das condições do
terreno durante a construção. Estes trabalhos podem permitir também identificar oportunidades onde
um reajuste do projeto pode conduzir a condições mais seguras de trabalho, mais rápidas e mais
económicas [1].
Desta forma um plano de gestão de risco, descrito seguidamente, promove a identificação, a
quantificação e a classificação de todos os riscos inerentes em todas as fases da obra, assim como a
atribuição de responsabilidades aos respetivos intervenientes, desde o dono de obra, ao projetista e
aos empreiteiros.
1.2 Plano de Gestão de Risco
O plano de gestão de risco engloba um conjunto de procedimentos a serem aplicados em
cada uma das seguintes fases fundamentais:
- análise de risco;
- avaliação do risco;
- gestão do risco.
A análise de risco consiste na identificação e quantificação dos vários tipos de riscos. Para
tal, são elencadas as causas dos perigos que podem estar presentes na construção, analisadas as
vulnerabilidades presentes e deduzidos os eventos indesejáveis suscetíveis de ocorrer, bem como a
respetiva probabilidade de ocorrência, e as consequências associadas. Com base nestes elementos
17
procede-se ao cálculo do risco, dado pelo produto da probabilidade do evento pelas suas
consequências [2].
No presente estudo, o risco é avaliado de uma forma qualitativa, com base em escalas
associadas a intervalos de variação das probabilidades e de severidade das consequências. Esta
severidade é avaliada em função dos custos, dos prazos e da imagem e reputação das entidades
envolvidas. Para a presente classificação da probabilidade de ocorrência de risco foi adotada a
escala de 1 a 5, descrita na Tabela 1.1.
Tabela 1.1- Escala a adotar para a probabilidade de ocorrência dos riscos [2] Escala Classificação Probabilidade de ocorrência por secção da obra
5 Quase certo > 50%
4 Muito provável 30-50%
3 Provável 10-30%
2 Pouco Provável 2-10%
1 Raro <2%
Esta tabela foi construída tendo em conta a distribuição normal ou de Gauss. Em obras
definitivas, o valor cálculo fixado nos Eurocódigos para o dimensionamento de estruturas correntes
está associado a uma probabilidade de 1% de ser excedido, ou seja, a uma probabilidade de 1% de
se atingir o estado limite último, aqui, considerado como evento indesejável. Neste caso de estudo,
uma vez que se tratam de obras temporárias, considerou-se como valor limite para este tipo de
estados limites último, o dobro da referida probabilidade (2%). Eventos com probabilidade inferior a
esse valor são classificados como raros, entre 2 e 10% como pouco prováveis, entre 10 e 30% como
prováveis, entre 30 e 50% como muito prováveis e superior a 50% como quase certos ou inevitáveis.
Os eventos prováveis a inevitáveis deverão ser sempre objeto de análise detalhada, uma vez que
acarretam consequências esperadas.
A Tabela 1.2 apresenta a escala de consequências adotada para as suas diferentes
componentes. Dadas as condicionantes do projeto relativas a compromissos de produção de energia
assumidos, que implicam que a qualquer atraso de entrada em exploração estejam associados
elevados prejuízos e coimas, no cálculo das consequências pode-se constatar que o aumento do
prazo de execução das atividades em análise é mais gravoso do que o acréscimo do custo das
mesmas. Uma rigorosa avaliação da componente do prazo implicaria uma análise integrada de todas
as atividades construtivas, o que está para além dos objetivos da presente dissertação. Assim, de
modo a refletir esta preocupação, assumiu-se, simplificadamente, o aumento de prazo de execução
das atividades individuais, garantindo-se que, se este for cumprido, o prazo global de execução da
obra não será aumentado. Não será abordada a capacidade de recuperação do prazo de uma
atividade por diminuição do tempo de execução de outra que se lhe segue, nem considerado
explicitamente se a referida atividade se encontra no caminho crítico da empreitada. Esta
consideração será indiretamente ponderada pela atribuição de valores de consequências superiores.
[2]
18
Tabela 1.2 - Escala a adotar para as consequências [2]
Escala Classificação Descrição
Aumento do
custo das
atividades em
análise (%)
Aumento do
prazo de
execução das
atividades em
análise (%)
Imagem e
reputação
5 Muito elevado
Danos muito elevados em
componentes definitivas das
obras, que poderão conduzir
a atrasos e sobrecustos
muitos elevados.
>25% >15%
Cobertura adversa a
níveis nacional e
internacional; intervenção
governamental; inquietude
maior do público em geral.
4 Elevado
Danos elevados em
componentes definitivas das
obras, que poderão conduzir
a atrasos e sobrecustos
elevados.
15-25% 10-15%
Cobertura adversa a nível
nacional; intervenção
governamental;
intervenção da
administração do dono da
obra e/ou do construtor.
3 Moderado
Danos moderados em
componentes definitivas das
obras, que poderão conduzir
a atrasos e sobrecustos
moderados.
5-15% 4-10%
Cobertura adversa a nível
regional, intervenção da
direção do dono da obra
e/ou do construtor
2 Baixo
Danos localizados.
Condicionamentos dos
trabalhos que poderão
conduzir a atrasos e
sobrecustos baixos.
2-5% 2-4%
Cobertura adversa a nível
local; reportação à direção
dono da obra e/ou do
construtor
1 Muito baixo
Danos localizados.
Condicionamentos dos
trabalhos mínimos, de fácil
resolução com atrasos e
sobrecustos muito baixos.
<2% <2% Sem atenção dos meios
de comunicação
A componente imagem e reputação das entidades envolvidas pretende tratar consequências
com relevância social, como a ocorrência de perdas de vidas e ferimentos, a afetação da propriedade
de terceiros ou do processo construtivo com gravidade, as quais poderão ter reflexos em meios de
comunicação social e causar danos futuros ao dono de obra e ao Construtor [2].
A escala desta tabela encontra-se também compreendida entre os valores de 1 a 5, em que o
valor mínimo de 1, reflete-se numa classificação muito baixa, cujos danos localizados causam um
condicionamento mínimo dos trabalhos e as respetivas resoluções são fáceis, com atrasos e
sobrecustos muito baixos, e que não causam nenhuma atenção dos meios de comunicação,
passando despercebidos [2].
O valor 2 indica um nível de consequências baixo, com danos também localizados. No
entanto, o condicionamento dos trabalhos e respetivas soluções poderão conduzir a atrasos e
sobrecustos baixos, refletindo uma variação entre 2 e 5% nos custos da atividade e entre 2 e 4% no
19
respetivo acréscimo de prazo. Neste caso, a imagem/reputação já são alvos de cobertura adversa a
nível local e a sua ocorrência poderá ser reportada à direção do dono de obra ou do construtor [2].
A escala de valor 3 traduz-se numa classificação moderada, sendo os danos moderados em
componentes definitivas das obras, que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos moderados. Os
custos de tais atividades assumem acréscimos entre os 5 e os 15% e os seus atrasos situam-se entre
os 4 e os 10%. Poderá ocorrer uma cobertura adversa a nível regional, podendo ser necessária a
intervenção da direção do dono de obra ou do construtor [2].
Em penúltimo lugar está o valor 4, com uma classificação elevada, que descreve danos
elevados também em componentes definitivas das obras, que poderão conduzir a sobrecustos e
atrasos elevados, com um aumento, respetivamente, entre 15 e 25% e 10 e 15%. Ao nível da imagem
e reputação uma é considerada provável a existência de uma cobertura adversa a nível nacional e
fundamental a intervenção da administração do dono de obra e do construtor [2].
Finalmente, o valor 5, cuja classificação muito elevada traduz-se em danos muito elevados
nas componentes definitivas das obras, que poderão conduzir a custos com aumentos superiores a
25% e atrasos construtivos superiores a 15%. Dada a dimensão do evento considerado é provável
que desperte um interesse a nível nacional e internacional, sendo tal acontecimento nefasto para a
imagem e a reputação das entidades envolvidas, uma vez que provoca agitação no público em geral
[2].
Do produto entre o valor da probabilidade de ocorrência dos eventos pelo valor das suas
consequências, obtêm-se uma quantificação do valor do risco, que varia de 1 a 25, como está
representado na Tabela 1.3, sendo as cores uma forma expressiva de avaliar o risco – o verde
associado à ausência de risco relevante e, no oposto da tabela, o vermelho que alerta para o perigo
máximo [2].
Tabela 1.3- Relação entre a escala de riscos e a escala de probabilidades de consequências [2]
Escala de riscos Escala de consequências
Escala de
probabilidades
1 2 3 4 5
1 1 2 3 4 5
2 2 4 6 8 10
3 3 6 9 12 15
4 4 8 12 16 20
5 5 10 15 20 25
A avaliação do risco tendo por base estes valores, origina uma classificação que pode ir
desde o trivial ao intolerável. Quando o risco é considerado trivial (1-4) não é necessário tomar
qualquer medida de controlo, moderado (5-9) recomenda-se uma observação, não sendo necessário
tomar medidas a não ser que estas representem uma oportunidade de minimização de custos ou de
prazos. No caso dos riscos significativos (10-14), considerados como toleráveis, deve ser levada a
efeito uma análise e implementadas medidas de controlo de baixo custo. Procede-se à suspensão
dos trabalhos quando se está perante riscos substanciais (15-19) ou riscos intoleráveis (20-25),
sendo imperativo a implementação de medidas que reduzam o risco, (Tabela 1.4) [2].
20
Tabela 1.4- Escala a adotar para os riscos e medidas gerais de controlo de riscos [2]
A etapa seguinte é a gestão do risco, a qual consiste na identificação de medidas de
minimização ou de eliminação do risco. Assim, com base em cada tipo de risco e respetiva escala, é
indicado um conjunto de respostas pré-definidas, na qual são reconhecidos os procedimentos, meios
e condições de aplicação, por forma a controlar e diminuir o risco inicial, bem como avaliado o risco
residual, o qual deve ser suficientemente reduzido [2].
Por último identificam-se os responsáveis pela gestão de risco, que devem decidir se e
quando tais medidas ou procedimentos devem ser implementados antes e/ou no decorrer dos
respetivos trabalhos. Deve-se salientar que uma medida tomada antecipadamente pode levar à
eliminação do problema (prevenção), enquanto uma resposta no decorrer da obra tem como papel
principal minimizar os efeitos, diminuindo ao mínimo o risco do seu impacte [2].
A gestão do risco tem de estar, assim, presente e interveniente em todas as decisões da
obra, desde o planeamento até ao término dos trabalhos, optando-se pelas melhores soluções, de
forma a minimizar custos e rentabilizar todos os meios envolvidos com os mínimos riscos possíveis.
Depois de aplicada a resposta planeada, é efetuada uma nova avaliação do risco, sendo o
risco residual avaliado mais uma vez do ponto de vista da probabilidade de ocorrência e suas
consequências até que este seja aceitável ou, em casos excecionais, tolerável [2].
Nesta obra, a metodologia adotada foi a do registo de todos os riscos, materializada através
da elaboração das respetivas fichas de análises de riscos e nas fichas dos riscos materializados [2].
As fichas de registo de risco (Tabela 1.5) contêm, assim, todos os dados descritos na gestão
dos riscos, sendo uma poderosa forma de controlar os riscos presentes em obra, constituindo assim
como uma prevenção ou solução imediata dos problemas que possam surgir, podendo ser
consultados por todos os intervenientes da obra. A sua aplicação sistemática poderá adicionalmente
contribuir para um aperfeiçoamento contínuo do processo de gestão de riscos. Estas fichas têm como
principal função apresentar de uma forma clara e simples toda a informação referente ao estudo
elaborado pelos analistas de risco [2].
Escala Classificação Ação a desenvolver
1-4 Trivial Nenhuma medida de controlo. Recomendável a adoção de medidas de
deteção.
5-9 Moderado Consideração de soluções mais eficientes ou introdução de melhorias,
preferencialmente sem custos extra.
10-14 Significativo
Identificação e avaliação de medidas de controlo dos riscos de custos baixos
a moderados e de procedimentos de atuação para situações de
materialização dos riscos em análise.
15-19 Substancial
O trabalho não é reiniciado sem que o risco tenha sido reduzido. Identificação
e avaliação de medidas de controlo dos riscos, a implementar
necessariamente.
20-25
Ou efeitos
potencialmente
catastróficos
Intolerável
O trabalho não é reiniciado sem que o risco tenha sido reduzido. Identificação
e avaliação das medidas de controlo dos riscos a implementar. O risco
residual deve ser reduzido para, pelo menos, moderado. Se o risco não puder
ser reduzido o projeto não poderá prosseguir
21
Por sua vez, as fichas dos riscos materializados (Tabela 1.6) são uma forma de registar todos
os problemas que ocorrem na obra e relacioná-los com as fichas de registo de risco previamente
desenvolvidas. As fichas dos riscos materializados contêm a descrição dos riscos, as causas
prováveis e as respetivas consequências, bem como o valor do risco real ao nível de probabilidade e
de consequências. Também incluem as formas de controlo alvo de estudo e as medidas
implementadas devidamente registadas e datadas. Estas fichas permitem não só uma documentação
e acompanhamento atempado de todos os incidentes e acidentes decorrentes dos trabalhos, mas
também uma forma de prever novos incidentes semelhantes, que serão tidos em consideração nas
atividades futuras de gestão de risco [2].
A metodologia de gestão de risco descrito é aplicada de forma ilustrativa ao reforço de
potência da barragem de Salamonde, que se descreve muito sucintamente no subcapítulo seguinte.
23
Tabela 1.5- Ficha de Análise de riscos [2]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem /
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem /
Reputação(Procedimentos, meios e condições de aplicação) Prob. Sev. RISCO
PERIGO
VULNERABILIDADESEVENTO
INDESEJÁVELCONSEQUÊNCIAS PROBABILIDADE
SEVERIDADE RISCO RISCO RESIDUAL
RESPONSÁVEL
25
Tabela 1.6- - Ficha dos riscos materializados [2]
RISCOS OBSERVADOS NO DECURSO DA CONSTRUÇÃO
Frente de trabalho
SUBSISTEMA
Descrição
Causas prováveis
Consequências
Risco real Probabilidade: Consequências: Risco:
Controlo do risco
Medidas
implementadas
Data Medidas
Risco residual Probabilidade: Consequências: Risco:
Observações
Delegado na Obra Gestor do Risco
26
1.3 A Obra
Tendo como base a metodologia descrita, a presente dissertação aplica a análise de risco à
construção da tomada de água do reforço de potência da barragem de Salamonde. Esta barragem é
constituída por um arco, com 75 metros de altura, e entrou em funcionamento em 1953, sendo
implantada no leito do rio Cávado, no concelho de Vieira do Minho, no distrito de Braga (Figura 1.1).
Figura 1.1- Vista aérea da barragem de Salamonde [3]
Do ponto de vista geológico, a obra está inserida maioritariamente num maciço granítico, com
alguns depósitos superficiais, sendo que nas primeiras dezenas de metros este maciço se encontra
muito alterado e fraturado, com uma resistência moderada, passando em profundidade a um maciço
são, pouco fraturado e de elevada resistência [2].
O reforço da potência aproveitará a queda entre as albufeiras de Salamonde (nível de pleno
armazenamento (NPA) à cota 270,36 m) e de Caniçada (NPA à cota 152,50 m), com um desnível
médio de 118 m, como esquematicamente se apresenta na Figura 1.2 (Caniçada à esquerda e
Salamonde à direita) [2].
Figura 1.2- Implantação geral do reforço de potência de Salamonde II [4]
Também na Figura 1.2 se representam as estruturas já existentes – como a barragem de
Salamonde, a central (no esquema designada por antiga central), o caminho de acesso à restituição e
a estrada de acesso à central – e as obras a construir, designadamente, a ponte sobre o rio Cávado,
27
o canal de restituição, a estrutura da restituição, o túnel de restituição, o túnel de acesso à central, a
central, o trecho de adução, a tomada de água, a chaminé de equilíbrio e a escombreira. A
empreitada inclui ainda a execução de um descarregador de cheias complementar, situado na
margem direita da barragem, o qual está representado na Figura 1.3, cujo projeto foi elaborado por
um outro projetista. O projeto contempla ainda a construção de 3 ensecadeiras – a da tomada de
água, a da Restituição e a ensecadeira do descarregador de cheias complementar – indispensáveis à
realização dos vários trabalhos [4].
Figura 1.3- Implantação do descarregador de cheias complementar [4] Dado ser o objeto do presente trabalho, descrevem-se, seguidamente, as obras associadas,
em particular, à execução da tomada de água: estrutura de entrada, ensecadeira, poço de adução e
trecho de adução, bem como algumas obras complementares.
Para a construção da estrutura de entrada da tomada de água será necessário efetuar um
conjunto de escavações à superfície (modelando o terreno em vários taludes e plataformas) e realizar
um túnel a partir de um emboquilhamento. Esta estrutura, em betão armado, disporá de comportas de
fecho, a serem inseridas no túnel a partir de um poço com início numa plataforma a cota superior
(277 m). A este túnel seguem-se o poço e o trecho de adução, que fazem a ligação à central
(equipada com grupo reversível). À central segue-se o túnel de restituição, a estrutura da restituição e
o seu respetivo canal [4].
Todo o circuito hidráulico, com cerca de 2 km de comprimento, tem captação por turbinagem
na tomada de água, imediatamente a montante da barragem, e restituição na albufeira de Caniçada.
O respetivo trecho de adução terá comprimento de 200 m. Por sua vez, a central subterrânea será
implantada em caverna abobadada à profundidade aproximada de 200 m, localizada a cerca de 150
m a sul do encontro esquerdo da barragem de Salamonde. Dadas as características do maciço nesta
zona, não foi previsto qualquer revestimento da central, para além do recurso a suportes pontuais do
maciço e à colocação dum teto falso para recolha das águas de infiltração [4].
O túnel de restituição (com 1910 m de comprimento), sub-horizontal ao longo da maior parte
do percurso, apresenta uma pendente de 10% junto à restituição de Caniçada. Dado o caráter
reversível do circuito, a restituição pode funcionar também como adutora. Na outra extremidade
encontra-se a chaminé de equilíbrio deste túnel, em forma cilíndrica, com uma altura de 50 m e
28
diâmetro de 20 m. A adoção de um sistema reversível visa obter maiores lucros, aproveitando as
horas de vazio para repor parte da água na barragem de Salamonde, turbinando-a no restante
horário por um valor mais elevado [4].
Estima-se um volume de escavação (essencialmente rocha) a conduzir a depósito definitivo
de perto de 800 000 m3. Para tal, no vale atual do rio Mau, formar-se-á uma escombreira, cuja
geometria será conseguida numa sequência de talude e de plataforma capaz de assegurar a
estabilidade do depósito e uma adequada recuperação paisagística, sendo necessário proceder ao
desvio desse rio, para um canal em betão armado [4].
Esta tese incide numa frente específica de trabalho – a tomada de água (Figura 1.4), uma
vez que esta contempla um amplo conjunto de trabalhos distintos presentes na obra, assim como os
seus riscos inerentes. Estes trabalhos incluem escavações e contenções de taludes, a construção da
ensecadeira e o tratamento das suas fundações, outros trabalhos que não foram alvo deste estudo
em concreto são a realização de um emboquilhamento de forma convergente do túnel, a escavação
dos túneis da estrutura de entrada e do trecho de adução, a construção do poço das comportas,
construído pelo método NATM, e do poço de adução vertical, executado pelo método raise boring,
cujas soluções e processos de construção necessitam de um vasto leque de equipamentos e
recursos técnicos e profissionais [4].
Figura 1.4- Planta da estrutura da tomada de água [4] Para ser possível a construção da tomada de água é necessário realizar uma ensecadeira
provisória em betão (Figura 1.5) que será analisada em pormenor no capítulo 5 desta dissertação. As
estruturas de entrada da tomada de água, o seu emboquilhamento, a ligação com o poço das
comportas e sua conexão ao trecho de adução serão estudadas no capítulo 6 (Figura 1.6).
1.4 Tipos de risco
No âmbito deste estudo, os principais risco a considerar são os riscos de projecto, os riscos
relativos a obras temporárias e os riscos decorrentes de subcontratação do consórcio de construção,
incluindo projetos e construção.
29
Figura 1.5- Planta da ensecadeira da tomada de água [4]
Figura 1.6 - Corte da estrutura da tomada de água, com o poço das comportas e trecho de adução [4]
Os riscos de projeto englobam todos os eventuais problemas de origem geotécnica
relacionada com a obra que devem ser analisados e revistos no decorrer dos trabalhos, uma vez que
as condições do solo nem sempre são as esperadas e por vezes as soluções não são as mais
adequadas, sendo necessário um ajuste.
30
Os riscos de obras temporárias são controlados através de projetos flexíveis, de um
acompanhamento de especialistas atentos e da realização de prospeção, de observação e de
caracterização das condições do terreno sempre que necessário. Deste modo, pode ser adotada uma
construção mais segura, rápida e económica, assim como podem surgir eventuais oportunidades em
alternativa ao projeto inicial.
Os projetos e trabalhos subcontratados devem ter em conta as condições do solo, e os
respectivos responsáveis devem integrar o painel de gestão de risco de forma a adotarem as
melhores decisões e controlarem os riscos inerentes [2].
Um dos aspetos fundamentais da análise de risco é a prospeção, o reconhecimento e a
classificação do terreno, de modo a ser possível avaliar o comportamento esperado no decurso da
execução da obra e identificar os mecanismos de rotura associados às condições geotécnicas
prevalecentes, ao processo construtivo proposto e à obra em concreto a executar.
Os maciços (essencialmente rochosos) encontrados foram objeto de análise, de cartografia e
de classificação adequada. De forma à melhor compreensão da metodologia de classificação
adotada, no capítulo 2 são sucintamente descritas as várias classificações dos maciços rochosos
atualmente utilizadas, destacando-se o índice de qualidade denominado Rock Mass Rating (RMR).
31
2 Maciços rochosos
2.1 Introdução
Os maciços de terreno subdividem-se em dois grandes grupos: os solos e as rochas. Para os
solos existem diversas classificações que permitem inferir o seu comportamento, sendo a mais
utilizada a Classificação Unificada dos Solos. Para a escavação de maciços rochosos recorre-se
essencialmente a uma descrição básica do maciço (BGD – Basic Geotechnical Description) e à
classificação baseada no índice RMR (Rock Mass Rating) desenvolvido por Bieniawski (1976).
Numa fase inicial do estudo, fase do projeto, é usual elaborar-se uma classificação geológica
que permita uma visão geral do maciço, sendo um ponto de partida para uma análise mais
aprofundada ao nível da engenharia e para a proposta de um zonamento geotécnica, onde são
incluídos parâmetros como a caracterização geológica, a espessura de camadas, o espaçamento
entre fraturas, e que pretendem dar uma descrição clara do comportamento do maciço rochoso.
Estes estudos foram pioneiros em túneis, sendo a referida classificação deduzida para estes
tipos de obras. No entanto, posteriormente foi efetuada a respetiva extrapolação e adaptação para
taludes de escavação, sendo de seguida apresentada em pormenor.
2.2 Descrição Geotécnica Básica- BGD
O comportamento do maciço rochoso é, numa primeira análise, condicionado pelo seu estado
de alteração (Tabela 2.1) e de fraturação (Tabela 2.2).
Os estados de alteração e de fraturação do maciço costumam ser analisados, na fase de
projeto, com base em amostras obtidas por sondagens com recuperação contínua e, na fase de
construção, com base na cartografia geotécnica.
Para determinar o estado de alteração de uma rocha utiliza-se um martelo de mão, com o
objetivo de testar a sua resistência, ou observa-se simplesmente a coloração e o brilho de certos
minerais, como o feldspato ou os minerais ferromagnesianos. Este estado de alteração pode variar
desde o estado são (W1), em que a rocha não apresenta qualquer sinal de alteração, até ao estado
decomposto (W5), com um comportamento próximo de um solo, uma vez que o maciço se apresenta
completamente friável. Os estados intermédios (W2, W3 e W4) encontram-se descritos na Tabela 2.1.
Por vezes, a distinção entre os estados descritos não é clara, optando-se nestes casos por
classificações com dupla numeração, como por exemplo W3-4, que significa que o maciço em estudo
possui um estado entre as classificações W3 e W4 [5].
Por sua vez, o estado de fracturação de um maciço baseia-se, em geral, no espaçamento
entre diáclases.
O estado de fraturação de uma rocha oscila entre F1 a F5. No primeiro as fraturas
encontram-se muito afastadas, com um espaçamento superior a 2,0 m, em oposição ao estado F5
para o qual as fraturas se encontram muito próximas, com espaçamentos inferiores a 0,06 m. Por sua
vez, os estados intermédios encontram-se discriminados na Tabela 2.2. Quando um maciço rochoso
numa determinada área apresenta fraturas com espaçamentos compreendidos entre duas
32
designações também é adotada uma designação mista. Por exemplo, um estado de fraturação entre
F3 e F4, designa-se como F3-4.
Tabela 2.1- Grau de alteração de maciços rochosos [5] Símbolos Designações Características
W1 São Sem quaisquer sinais de alteração
W2 Pouco alterado
Sinais de alteração apenas nas imediações das
descontinuidades
W3 Medianamente alterado
Alteração visível em todo o maciço rochoso, mas a rocha
não é friável
W4 Muito alterado
Alteração visível em todo o maciço e a rocha é parcialmente
friável
W5 Decomposto (saibro)
O maciço apresenta-se completamente friável com
comportamento de solo
Tabela 2.2 - Grau de fraturação de maciços rochosos [5] Símbolos Intervalo entre fraturas (m) Designação
F1 >2,00 Muito afastadas
F2 0,60-2,00 Afastadas
F3 0,20-0,60 Medianamente afastadas
F4 0,06-0,20 Próximas
F5 <0,06 Muito próximas
A título de exemplo apresenta-se, na Figura 2.2, uma cartografia geológico-geotécnica obtida
na escavação localizada no talude frontal AB da tomada de água (Figura 2.1) à cota 268 m. O granito
do Gerês é a rocha predominante. Trata-se de um granito porfiroide de grão grosseiro, biotitico, de
cor acinzentada, com intercalações de uma rocha episienitica, de cor avermelhada, resultante da
alteração hidrotermal do granito do Gerês.
Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado [4]
Inicialmente o terreno é dividido em zonas de características diferenciadas, a classificar
separadamente, sendo as suas fronteiras definidas por falhas, mudança do tipo de rocha ou mesmo
mudança das respetivas características dentro do mesmo tipo de rocha.
Na Figura 2.2, podem-se observar 4 zonas distintas, que subsequentemente se descrevem:
Zona 1/Zona 3: constituído por 3 zonas (A, B e C) com características distintas. Na zona mais
superficial, denominada de C, o maciço apresenta-se com uma alteração W3-4 e fracturação F3-4. Na
33
zona B a alteração e a fraturação são mais intensas – W4-5 e F5. Por último, na zona A a alteração é
do tipo W3 e a fraturação F4.
Figura 2.2- Cartografia Geológico–geotécnica [6]
Zona 2 / Zona 4: o maciço apresenta uma alteração W5, sendo considerado como um saibro
devido ao seu elevado estado de decomposição, completamente friável, comportando-se como um
solo. O seu estado de fraturação elevado corresponde a uma classificação F5. À superfície ocorre
uma camada de solo residual, representada com a cor castanha.
2.3 Classificação baseada no índice RMR
A determinação do índice RMR baseia-se numa classificação geomecânica que incide sobre
a atribuição de um peso a cada um dos seis parâmetros seguintes:
1. resistência à compressão uniaxial da rocha;
2. índice de qualidade RQD;
3. espaçamento das descontinuidades;
4. condições das descontinuidades;
5. condições de percolação das águas subterrâneas;
6. orientação das descontinuidades.
A soma dos primeiros cinco pesos origina o RMRbásico, que, em conjugação com o último
(orientação das descontinuidades), dá origem ao RMR [5].
A Tabela 2.3 permite determinar os pesos referentes aos 5 primeiros parâmetros. No entanto,
se existir uma descrição mais pormenorizada do parâmetro Condições das descontinuidades, o seu
valor pode ser obtido pela soma dos pesos descritos na Tabela 2.4. Como pode observar-se, a
melhor qualidade do maciço está associada a maiores valores dos pesos para cada um dos
parâmetros considerados.
34
Tabela 2.3 - Classificação geomecânica “RMRbásico” [5] Parâmetros Coeficientes
1
Resistência da
rocha intacta
Carga
pontual >10 MPa 4-10 MPa 2-4 MPa 1-2 MPa
Compressão
uniaxial
Compressão
Uniaxial >250 MPa 100-250 MPa 50-100 MPa 25-50 MPa
5-25
MPa
1-5
MPa
< 1
MPa
Pesos 15 12 7 4 2 1 0
2 R.Q.D. 90-100% 75-90% 50-75% 25-50% < 25%
Pesos 20 17 13 8 3
3
Espaçamento das
descontinuidades >2 m 0,6-2 m 200-600 mm 60-200 mm < 60 mm
Pesos 20 15 10 8 5
4
Condições das
descontinuidades
Superfícies
muito rugosas,
sem
separação,
paredes de
rocha não
alteradas
Superfícies
ligeiramente
rugosas,
separação <1
mm, paredes
ligeiramente
alteradas
Superfícies
ligeiramente
rugosas,
separação
<1mm,
paredes
muito
alteradas
Superfícies
polidas ou
enchimento
com espessura
<5mm ou juntas
contínuas com
separação 1-
5mm
Enchimento mole
com espessura >
5 mm ou juntas
contínuas com
separação > 5 mm
Pesos 30 25 20 10 0
5
Presença
de água
Caudal por
10m de
comprimento
do Túnel
nenhum < 10 l/min 10-25 l/min 25-125 l/min >125 l/min
Relação
pressão da
água vs tensão
principal
máxima
0 <0,1 0,1-0,2 0,2-0,5 >0,5
Condições
gerais
Completamente
seco
Água
intersticial Húmido Escorrimentos Entrada de água
Pesos 15 10 7 4 0
Ao primeiro parâmetro está associado um peso que varia de 0 a 15, conforme o valor obtido
em ensaios de carga pontual ou de compressão uniaxial da matriz rochosa. Por exemplo, a um
provete de rocha com uma resistência no ensaio de carga pontual entre os 4 e os 10 MPa ou no
ensaio de compressão uniaxial de 100 a 250 MPa será atribuído de 12.
O parâmetro correspondente ao índice de qualidade RQD (Figura 2.3) é definido como o
quociente, em percentagem, entre o somatório dos troços dos tarolos de sondagem com
comprimentos superiores a 100 mm e o comprimento total furado, determinados em cada operação.
Esta determinação é efetuada em sondagens de diâmetro superior a 55 mm, obtidas através de
amostradores com parede dupla ou tripla, de acordo com o tipo de terreno.
Consoante o valor de RQD obtido, atribui-se um peso, como se pode constatar através da
Tabela 2.3. Por exemplo, para o valor de RQD da Figura 2.3 (55%), o peso associado é de 13.
35
O espaçamento das descontinuidades, referente ao 3º parâmetro, pode ser superior a 2 m,
assumindo nesse caso o peso o valor máximo de 20, ou inferior a 0,06 m, com um valor mínimo igual
a 5. Todos os valores intermédios encontram-se discriminados na Tabela 2.3.
L-Comprimento total furado numa manobra
Neste exemplo:
Figura 2.3 – Determinação de “RQD”[7]
Tabela 2.4 - Classificação da condição das descontinuidades “RMRbásico” [5] Comprimento da
descontinuidade
(persistência)
< 1m 1-3 m 3-10 m 10.20 m >20 m
Peso 6 4 2 1 0
Separação
(abertura) Nenhuma < 0,1 mm 0,1-1,0 mm 1-5 mm >5 mm
Peso 6 5 4 1 0
Rugosidade Muito rugoso Rugoso Ligeiramente
rugoso Quase liso Liso
Peso 6 5 3 1 0
Enchimento Nenhum
Duro com
espessura
<5 mm
Duro com
espessura
>5 mm
Mole com
espessura <5
mm
Mole com
espessura >5
mm
Peso 6 4 2 2 0
Grau de alteração Não alteradas Ligeiramente
alteradas
Moderadamente
alteradas Muito alteradas
Em
decomposição
Peso 6 5 3 1 0
O 4º parâmetro diz respeito a condições das descontinuidades e pode ser obtido de duas
formas distintas – diretamente, de uma forma mais expedita e rápida por simples observação e
utilizando a medição da abertura e o tipo de enchimento presente (Tabela 2.3), ou através da soma
de 5 pesos (Tabela 2.4). No primeiro caso, a classificação das superfícies das paredes das
descontinuidades varia entre muito rugosas, polidas ou com enchimento mole com espessura
superior a 5 mm, com pesos associados que variam entre 30 a 0. No método alternativo são
considerados parâmetros como o comprimento, a separação, a rugosidade, o enchimento da
descontinuidade e o grau de alteração das suas paredes, originando, cada qual, um peso parcelar,
cuja soma que dá o peso que descreve a condição das descontinuidades.
36
A presença de água, em termos de caudais afluentes e pressões intersticiais relativamente ao
estado de tensão do maciço, corresponde ao parâmetro 5. Como se indica na Tabela 2.3, o seu peso
varia entre os valores de 0 e 15.
A soma destes 5 parâmetros gera o RMRbásico. Por último, o último fator corretor do somatório,
orientação das descontinuidades, pretende traduzir a medida em que esta orientação é mais ou
menos favorável em relação à orientação prevista para a escavação. O seu valor, que contrariamente
aos pesos anteriores toma valores nulos ou negativos, é dado na Tabela 2.5. Somado com os
restantes, obtêm-se o valor final de RMR.
Tabela 2.5 - Efeito da orientação das descontinuidades “RMR” [5] Direção perpendicular ao eixo do túnel Direcção paralela ao eixo do túnel
Inclinação
0-20°
Abertura do túnel no sentido
da inclinação
Abertura do túnel no sentido
inverso da inclinação Inclinação
45-90°
Inclinação
20-45° Inclinação
45-90°
Inclinação
20-45°
Inclinação
45-90°
Inclinação
20-45°
Muito
favorável Favorável Razoável Desfavorável
Muito
desfavorável Razoável Razoável
Orientação das
descontinuidades
Muito
favorável Favorável Razoável Desfavorável
Muito
desfavorável
Pesos
Túneis e
minas 0 -2 -5 -10 -12
Fundações 0 -2 -7 -15 -25
Taludes 0 -5 -25 -50 -60
No caso do exemplo apresentado anteriormente na Figura 2.2, determinaram-se as
classificações dos conjuntos de zonas 1 e 3 e 2 e 4.
Na primeira classificação, zonas 1 e 3, o RMR assume 3 valores diferentes nas camadas A, B
e C consideradas (ver Tabela 2.6).
Na camada mais superficial, denominada de C, o índice RMRbásico assume o valor de 38,
resultante da soma dos seguintes pesos;
4, para o 1º parâmetro, dado que a resistência à compressão uniaxial apresenta um
valor entre 20 a 30 MPa;
8, para o segundo, uma vez que a percentagem de RQD se encontra-se entre os
25% a 30%;
10, para o espaçamento observado entre as descontinuidade, que se fixa-se entre
0,20 a 0,60 m
0, para as condições das descontinuidades, pois apesar de se caracterizarem como
rugosas a ligeiramente rugosas, irregulares, com paredes moderadamente a muito
alteradas, apresentam um enchimento areno-argiloso, com uma espessura superior a
5 mm, que condiciona totalmente a sua resistência na eventualidade de um possível
deslizamento (ver Tabela 2.6).
37
15, para o parâmetro 5, referente à presença de água, uma vez que as
descontinuidades se encontravam completamente secas.
Semelhante análise foi efetuada para as restantes zonas (Tabela 2.6), salientando-se o facto
de nas Zona 1 e 3, nomeadamente nas respetivas camadas, seria de esperar um valor de RMRbásico
crescente em profundidade. Tal não se verifica, possivelmente devido à existência de diáclases e
infiltrações de água, que tornaram o maciço intermédio, designado B, de qualidade inferior ao
sobrejacente e ao sobrejacente. Também se pode concluir que as Zonas 2 e 4, devido ao seu
elevado estado de alteração e de fraturação , apresentam valores do índice RMRbásico relativamente
baixos [5].
Tabela 2.6- Índices de RMRbásico para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado
Zona 1/ Zona 3 Zona 2/ Zona 4
A B C
Valor Peso Valor Peso Valor Peso Valor Peso
1 RCU (MPa) 20 a 30 4 <10 2 30 a 40 4 <2 1
2 RQD (%) 25 a 30 8 10 a 25 3 30 a 35 8 <10 3
3 Espaçamento das
descontinuidades (cm) 20 a 60 10 <6 5 6 a 20 8 <6 5
4 Condições das
descontinuidades
Enchimento
mole com
espessura
>5mm
0
Enchimento
mole com
espessura
>5mm
0
Enchimento
mole com
espessura
>5mm
0
Enchimento
mole com
espessura
>5mm
0
5 Presença de água Seco 15 Seco 15 Seco 15 Seco 15
TOTAL 37 25 35 24
Em função do valor RMR obtido, é atribuído ao maciço rochoso uma das cinco classes
descritas na Tabela 2.7. Através desta classificação são obtidas indicações do tempo médio de auto-
sustentação para túneis não revestidos em função do respectivo vão ou em taludes de escavação.
Podem igualmente ser inferidas estimativas das características resistentes do maciço rochoso
(coesão e ângulo de atrito).
Com base na Tabela 2.7, se o valor final do RMR se encontra com valores compreendidos
entre 100-81 (classe I), o maciço rochoso será de muito boa qualidade, com uma coesão superior a
400 kPa e um ângulo de atrito maior que 45º, permitindo a execução de túneis não revestidos, com
cerca de 15 m de vão, auto-sustentáveis por cerca de duas décadas.
Por sua vez, se o valor se encontrar entre 80-61 (classe II), a rocha é de boa qualidade, com
coesão entre 300 e 400 kPa e ângulo de atrito entre 35º e 45º. O maciço será autoportante durante
cerca de um ano para túneis não revestido com vãos de cerca de 10 m.
No entanto, se o valor de RMR se situar entre os valores de 60-41, esse tempo desce
consideravelmente para cerca de uma semana, para túneis não revestidos com vãos de cerca 5 m, o
maciço rochoso será razoável (classe III), com uma coesão entre 200 e 300 kPa e o ângulo de atrito
entre 25º e 35º.
38
Tabela 2.7 - Classes de maciços rochosos de acordo com o valor de “RMR” [5] RMR 100-81 80-61 60-41 40-21 <21
Classe I II III IV V
Descrição Maciço rochoso
muito bom
Maciço rochoso
bom
Maciço rochoso
razoável
Maciço rochoso
fraco
Maciço rochoso
muito fraco
Tempo médio
para aguentar
sem suporte
20 anos para 15
m de vão
1 ano para 10 m
de vão
1 semana para 5
m de vão
10 horas para
2,5 m de vão
30 minutos para
1 m de vão
Tensões efetivas
do maciço
rochoso (kPa)
>400 300-400 200-300 100-200 <100
Ângulo de atrito
do maciço
rochoso (°)
>45 35-45 25-35 15-25 <15
Para valores de RMR entre 40-21, o maciço rochoso torna-se fraco, pertencendo à classe IV,
sendo que não se autossustenta por mais de 10 horas, em túneis com vãos máximos de 2,5 m, sem
contenção apropriada. Apresenta um valor entre 100 e 200 kPa de coesão e entre 15º e 25º de
ângulo de atrito.
Em último lugar na classificação, com valores inferiores a 21, tem-se um maciço rochoso
muito fraco (classe V), que não se sustenta mais de 30 minutos, mesmo que os vãos sejam muito
reduzido, uma vez que possui uma coesão inferior a 100 kPa e um ângulo de atrito inferior a 15º.
Finalmente, no exemplo alvo de análise, o efeito da orientação das descontinuidades assume
um papel favorável, sendo que as descontinuidades do talude, Figura 2.1, têm um sentido que não
favorece o deslizamento do maciço, sendo a sua inclinação no sentido contrário ao da escavação.
Assim, de acordo com a Tabela 2.5, o valor final de RMR será igual ao valor RMRbásico descontado do
peso de 5 (Tabela 2.8), sendo este valor de -5 referente ao parâmetro 6, efeito da orientação das
descontinuidades, analisado anteriormente na Tabela 2.5.
Tabela 2.8- Índices de RMR para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado
Zona 1/ Zona 3 Zona 2/ Zona 4
A B C
RMRbásico 37 25 35 24
RMR 32 20 35 19
Com base na classificação presente na Tabela 2.8, as Zonas 1 e 3 pertencem à classe IV,
descrevendo-se como um maciço rochoso fraco de reduzidas capacidades autoportantes, com
valores de coesão entre 100 e 200 kPa e ângulo de atrito entre 15º e 25º, salientando a camada B
que assume um valor mesmo no limite desta classificação. Por sua vez, nas Zonas 2 e 4, o seu
reduzido valor comprova, mais uma vez, que o maciço em questão é muito fraco (classe V), estando
muito próximo de um solo, com reduzida capacidade de suporte – coesão inferior a 100 kPa e ângulo
de atrito inferior a 15º (Tabela 2.8).
39
Finalmente, o índice RMR pode ser correlacionado com o valor do módulo de deformabilidade
do maciço rochoso através de equações, representadas no Figura 2.4 das quais se destacam duas,
a de Bieniawski (1978)
e a de Serafim e Pereira (1983)
.
Figura 2.4 - Estimativa do módulo de deformabilidade do maciço rochoso em função do índice
RMR [5]
41
3 Tomada de Água
3.1 Enquadramento
Como referido anteriormente, este trabalho incide numa zona específica – a tomada de água,
uma vez que esta contém um variado conjunto de trabalhos presentes na obra, sendo aqui abordados
os seus riscos inerentes.
De acordo com a folha 6A da Carta Geológica de Portugal, a zona enquadra-se na unidade
denominada “Granito do Gerês”, caracterizada por possuir quartzo e feldspato potássico rosado na
sua constituição, sendo, em geral, uma rocha de grão médio a grosseiro, coberta por depósitos
superficiais com maior ou menor expressão. De acordo com o projeto, o maciço granítico encontra-se,
até aos 50 m de profundidade, muito a medianamente alterado (W4 a W3) e por vezes decomposto
(W5), tendo fraturas muito próximas a mediamente afastadas (F4 a F3), com valores de RQD
superiores a 25%, e possuindo, em geral, uma resistência à compressão uniaxial inferior a 45 MPa.
Em profundidade, entre os 50 a 70m, o maciço encontra-se medianamente alterado a são (W3 a W1)
e com fraturas medianamente afastadas a afastadas (F3 a F1-2), com valores de RQD entre 70 e
100% e com uma resistência à compressão uniaxial da ordem dos 60 a 100 MPa. Em profundidade
as diáclases ocorrem, em regra, com pequena continuidade, medianamente afastadas e fechadas,
sem enchimento e húmidas [8].
Em particular na zona da tomada de água, o maciço apresenta-se são a pouco alterado (W1 a
W2) e com fraturas apenas a profundidades entre os 40 a 60 m. Na direção N-S é cortado por uma
falha com cerca de 0,10 m de caixa. No encontro nascente da ensecadeira encontrou-se um depósito
de escombros devidamente estabilizado através de um muro de alvenaria (inicialmente enterrado).
A tomada de água é constituída essencialmente pelas seguintes frentes de trabalho:
estrada de acesso à entrada;
ensecadeira;
estrutura da entrada.
Estas diferentes frentes de trabalho serão estudadas em capítulos independentes na presente
dissertação com o objetivo de compreender os vários métodos de construção associados,
dificuldades encontradas, plano de gestão de riscos e medidas tomadas antes e durante a
construção.
Para ser possível a construção da tomada de água é necessário realizar um conjunto de
escavações para modelação do terreno e uma ensecadeira de betão. Durante a construção e a
demolição desta ensecadeira existe um condicionamento na exploração da albufeira de Salamonde,
com o nível da albufeira limitado à cota 247 m.
42
3.2 Método Construtivo
3.2.1 Sequência das Escavações
As escavações dos taludes e das plataformas necessárias para a materialização da tomada
de água, realizadas entre as cotas 283 e 248 m, foram efetuadas em 5 fases. Na Figura 3.1 indica-se
esquematicamente a sua sequência e as respetivas cotas.
Os trabalhos decorreram preferencialmente da cota superior até à inferior. No entanto, entre
as cotas 283 e 273 m, parte da escavação foi retomada no final, ou seja na 5ª fase, dado que era
imperativo o avanço da escavação em profundidade para a execução da ensecadeira e do próprio
emboquilhamento da tomada de água dentro dos prazos definidos.
Figura 3.1 - Planta do Plano de escavação da Tomada de água [9]
A Figura 3.2 contém o corte A assinalado na Figura 3.1 e permite ter uma perceção da
inserção da estrutura de entrada, do emboquilhamento, do poço das comportas, do trecho de adução
da tomada de água no talude e das respetivas escavações.
De forma a controlar os riscos inerentes a estes trabalhos de escavação, procede-se à sua
identificação, quantificação e registo nas respetivas fichas. Ao todo foram elaboradas 16 fichas de
registo de risco (Fluxograma 1 e Tabela 3.1).
Para melhor se compreender os perigos associados às fichas em análise, nomeadamente à
primeira que aborda a instabilidade global das escavações, de seguida apresentam-se os vários tipos
de modos de rotura possíveis em maciços rochosos.
3.3 Tipos de Rotura em Maciços Rochosos não Suportados
Associados aos trabalhos de escavação em maciços rochosos podem surgir diferentes tipos
de rotura condicionados pelo grau de fraturação, pela orientação e espaçamento das
43
descontinuidades do maciço, sendo que, nos maciços rochosos resistentes, as descontinuidades
representam o principal do mecanismo de rotura, enquanto que, nos maciços pouco competentes, a
matriz desempenha assume esse papel.
Figura 3.2- Corte A do plano de escavação da tomada de água [9]
Assim, em maciços rochosos podem distinguir-se os seguintes tipos de modos de rotura,
objeto de desenvolvimento na sequência:
rotura planar;
rotura em cunha;
rotura por basculamento;
rotura circular;
queda de blocos.
3.3.1 Rotura Planar
Este tipo de rutura está associado a uma descontinuidade pré-existente, que pode ser um
plano de estratificação, uma diaclase tectónica ou uma falha, sendo o ângulo do talude (ψ) superior
ao da descontinuidade (ω), como se pode observar na Figura 3.3 (ψ>ω), e este por sua vez maior
que o ângulo de atrito da descontinuidade (ω>ϕ). Na origem deste tipo de deslizamento pode estar
um plano que aflora na face ou no pé do talude, com ou sem uma fenda de tração, ou uma rutura por
um plano paralelo à face do talude por erosão ou perda da resistência do pé do talude.
Este tipo de rotura pode provocar perdas de vida, ferimentos, graves danos nos
equipamentos ou na frente de obra, consoante as dimensões e localização dos planos e a massa
rochosa que é desprendida, provocando, quase sempre, perda de rendimento ou paragem dos
trabalhos na zona afetada.
De forma a prevenir este risco, para além da cartografia geológico-geotécnica sistemática,
pode ser necessária a realização de escavações faseadas, o suporte provisório do maciço, bem
como, se existir água no maciço, a adoção ou o reforço do sistema de drenagem, em paralelo como
44
uma observação expedita que deve ser planeada e posta em prática. No entanto, se ocorrer este tipo
de rotura, os materiais desagregados do maciço devem ser retirados e deve ser elaborado um novo
projeto para a zona em causa ou revisto o existente, de forma a minimizar o tempo e os sobrecustos
associados [10].
Figura 3.3 Rotura planar [10]
3.3.2 Rotura por Cunha
A rotura por cunha corresponde a um deslizamento de um bloco em forma de cunha, formado
por dois planos de descontinuidades, tendo estes afloramento à superfície do talude e
intersectando-se ao longo de uma linha, como se indica na Figura 3.4.
A rotura em cunha pode provocar avultados prejuízos na frente de obra em questão,
dependendo da sua extensão. As suas consequências podem ter mesmo repercussões no
prolongamento dos trabalhos. A prevenção e a recuperação da rotura seguirão os procedimentos
anteriormente descritos, de uma forma breve, para a rotura planar.
Figura 3.4 – Rotura por cunha [11]
45
3.3.3 Rotura por Basculamento
Neste caso as descontinuidades apresentam-se com uma direção oposta, paralela ou
subparalela à inclinação do talude, como pode se observar na Figura 3.5. Vulgarmente
apresentam-se como blocos que se individualizam por um sistema de descontinuidades ortogonais,
cuja rotura quando ocorre implica um movimento de rotação dos blocos, não sendo a sua estabilidade
apenas dependente da resistência ao deslizamento, mas da estabilidade dos blocos adjacentes e/ou
subjacentes.
Um reconhecimento preliminar das descontinuidades deve ser previamente efetuado,
procedendo-se à remoção ou ligação (ex. por pregagem) dos blocos instáveis do maciço. Dado que
este tipo de situação caracteriza-se como pouco segura, é aconselhado um reforço no sistema de
observação. Caso ocorra um basculamento, procede-se à limpeza da zona, sendo que a respetiva
desagregação pode causar danos pessoais e em equipamentos, dependendo da dimensão dos
blocos e da altura de queda. Sempre que seja detetada uma situação de possível instabilidade, deve-
-se proceder à contenção do maciço, de forma a eliminar futuras possíveis ocorrências.
Figura 3.5 – Rotura por basculamento [11]
3.3.4 Rotura Circular
Em maciços muito alterados ou intensamente fraturados, ou simplesmente em maciços de
rochas brandas, podem ocorrer roturas semelhantes às dos maciços de solos, do tipo circular, como
evidenciado na Figura 3.6. Neste caso, o maciço apresenta um comportamento próximo do
isotrópico, onde os planos de descontinuidades não controlam o comportamento mecânico.
Neste tipo de casos, será necessário optar por um cuidadoso plano de escavação, que tenha
em conta as condições do maciço, e a possível contribuição da água no terreno para a sua
instabilização. Um eficiente sistema de drenagem pode evitar a ocorrência de um grave acidente,
46
capar de causar perda de vidas humanas, assim como elevados danos em equipamentos. A sua
recuperação acarretará custos muito elevados, uma vez que a alteração do projeto e reconstrução da
frente de obra se tornam imperativas, assim como um atraso significativo no planeamento da obra.
Figura 3.6 - Rotura circular [11]
3.3.5 Queda de Blocos
A queda de blocos rochosos consiste no deslocamento por ação da gravidade de blocos de
rochas. De acordo com o movimento associado, podem distinguir-se a queda livre, o rolamento ou o
desplacamento de blocos.
Queda Livre de Blocos Os materiais rochosos, de diversos tamanhos, desligam-se do restante maciço que constitui
os talude ou encostas íngremes e caiem em movimentos do tipo queda livre, como exemplificado na Figura 3.7.
Este tipo de risco pode causar danos locais, mas por vezes devastadores quando a queda se
dá a grande altura, devido à elevada energia cinética associada. Dependendo do local que é afetado
os custos podem atingir dimensões consideráveis. No entanto, na maioria dos casos, quando
previamente detetados e quando o local é acessível, a solução passa simplesmente pela remoção
dos blocos, retomando-se logo que possível os trabalhos em curso.
De forma a prevenir eventuais acidentes, previamente devem-se retirar os blocos instáveis e
reforçar o sistema de observação, de forma a agir de imediato.
47
Figura 3.7 – Queda livre de blocos [11]
Rolamento de Blocos O rolamento de blocos consiste no despreendimento do talude de blocos rochosos inseridos
numa matriz rochosa por perda de apoio, rolando ao longo da encosta, como ilustrado na Figura 3.8.
Figura 3.8- Rolamento de blocos [11]
O rolamento de blocos pode provocar estragos pontuais em equipamentos ou eventualmente
atingir fortuitamente um operário. De forma a prevenir tal perigo, deve-se retirar previamente todos os
blocos instáveis e adotar e ou reforçar o sistema de observação, monitorizando, desta forma, todos
48
os movimentos indesejados dos blocos do maciço, permitindo a identificação deste risco numa fase
inicial.
- Desplacamento
Lascas ou placas de rocha, que se formam a partir de determinadas configurações
estruturais, como xistosidades ou estratificações, desprendem-se, provocando a sua queda livre ou o
seu deslizamento através do talude, conforme apresentado na Figura 3.9.
Este risco acarreta danos na frente de obra, sendo a sua dimensão proporcional à quantidade
de material que se desliga do maciço. Deve-se, se necessário, proceder-se à realização duma
adequada contenção do talude, eliminando incidentes futuros. Se ocorrer, terá que se efetuar a
limpeza da respetiva frente de obra e, caso a obra exija a reconstrução mantendo a forma inicial do
talude, recorrer a enchimento em betão ou a uma alteração do projeto inicial, de forma a este se
adequar à novas geometria do talude. Aspetos como o custo e prazos devem ser tidos em conta na
decisão a tomar.
Figura 3.9- Desplacamento de blocos [10]
Consoante o tipo de solo e suas características, nomeadamente, alterações morfológicas e
fraturas, certos tipos de rotura aumentam a sua probabilidade de ocorrência, neste caso em concreto
na tomada de água, em Salamonde entre os modos de rotura mais prováveis destaca-se a queda de
blocos, mais concretamente a queda livre e rolamento de blocos, a rotura por cunha e o
basculamento. Sendo que o maciço granítico, até aos 50 a 70m de profundidade encontra-se muito a
medianamente alterado (W4 a W3), por vezes, mesmo descomposto comportando-se como um solo
(W5) contendo fraturas muito próximas a mediamente afastadas.
Uma vez que o maciço à superfície se encontra bastante alterado a ocorrência de
escorregamentos de depósitos superficiais pode tornar-se um risco elevado com uma probabilidade
alta de ocorrência sendo portanto as medidas inerentes a este perigo de alta importância e
imperativas quer ao nível da sua eficaz deteção assim como uma posterior acompanhamento e
49
observação. Também a rotura em cunha pode ocorrer, uma vez que o facto do maciço ser fraturado e
contem falhas, esta rotura originada por uma subavaliação das ações de projeto, uma insuficiente
drenagem ou mesmo condições geológico-geotécnicas anormais, a probabilidade deste
acontecimento deve ser reduzida ao mínimo possível, uma vez que as suas consequências podem
ter efeitos nefasto na frente de obra. Também pode ser possível, mas menos provável, uma rotura
por basculamento, dado que teriam de existir varias descontinuidades dispostas de forma específica,
sendo que um prévio estudo pode despistar possíveis zonas de perigo e tomar as medidas
preventivas necessárias.
Estes três tipos de rotura serão alvo de uma análise mais detalhada no subcapítulo 3.5, em
conjunto com respetiva ficha de análise de risco.
De forma a evitar e controlar todos estes géneros de perigos no maciço rochoso da frente de
obra em causa, a tomada de água, são adotados sistemas de contenção de taludes, nomeadamente
ancoragens e pregagens, em seguida descritos com um estudo paralelo das respetivas roturas,
causas e respostas planeadas.
3.4 Contenções flexíveis
No presente trabalho, os tipos de contenções flexíveis que vão ser alvo de estudo, são as que
utilizam na sua estabilização ancoragens e pregagens. A principal diferença entre estas técnicas
reside na forma como se mobiliza a capacidade resistente do terreno.
As ancoragens mobilizam a resistência no interior do maciço, indo em profundidade buscar a
zona competente do maciço em que se inserem. Por outro lado, é aplicada na armadura uma força de
pré-esforço, que confinando e adensando o terreno entre o bolbo de selagem e a cabeça da
ancoragem, aumenta a sua resistência. As ancoragens pré-esforçadas são utilizadas para o reforço
dos mais variados tipos de estruturas com interação com o terreno.
Por sua vez, as pregagens funcionam essencialmente por atrito ao longo de todo o
comprimento armadura. Esta técnica, que conduz a um melhoramento/tratamento da resistência e da
deformabilidade do maciço, pode ser aplicada tanto na estabilização de taludes, assim como em
estruturas flexíveis de suporte de terras.
Os sistemas que recorrem a ancoragens são, em geral, mais resistentes comparativamente
do que os que usam pregagens. No entanto, são mais dispendiosas, com um tempo de execução
mais elevado e mão-de-obra mais especializada.
3.4.1 Tipos de Rotura em Paredes Ancoradas
As ancoragens são materializadas por cordões de aço de alta resistência (pré-esforço),
inseridos no terreno através de furação prévia, sendo esses cabos de pré-esforço ancorados no
terreno, através da injeção de calda de cimento sobre pressão, na extremidade do furo. Na Figura
3.10 pode observar-se um exemplo de uma ancoragem, sendo estas instaladas com uma inclinação e
50
um comprimento pré-definidos em função do tipo de terreno presente, de forma a resistir
eficientemente à carga necessária para a estabilização da estrutura.
Figura 3.10- Exemplo de uma ancoragem [12]
Esta técnica constitui um reforço ativo, uma vez que, após selagem da extremidade do cabo,
este é sujeito a um alongamento, cuja recuperação é impedida pela utilização de cunhas de
ancoragem, sendo assim o cabo tracionado, o qual exerce uma força ativa sobre a estrutura à qual
ele é ancorado. Mobiliza, desta forma, a resistência do terreno até uma certa distância da estrutura de
contenção e funciona conjuntamente com a parede de capeamento como uma contenção e
estabilização dos taludes em estudo, uma vez que a introdução de uma força de sentido contrário ao
impulso do terreno diminui significativamente o deslocamento da estrutura de contenção e aumenta o
atrito mobilizado nas descontinuidades do maciço [12] [13].
No entanto, se ocorrer rotura neste elemento estrutural, as consequências podem ser
nefastas para toda a obra, percutindo danos irrecuperáveis, sendo portanto fulcral controlar todo o
projeto e a execução inerente, exigindo equipamento e pessoal especializado [12] [13].
Podem-se identificar 6 tipos diferentes de roturas nas ancoragens:
rotura global;
rotura da parede de betão armado (convencional ou projetado);
rotura das armaduras;
rotura do bolbo de selagem;
deformabilidade excessiva do terreno suportado;
perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial.
3.4.1.1 Instabilidade Global
A instabilidade global, ilustrada na Figura 3.11, tem maior probabilidade de ocorrência em
obras de acentuados declives, com presença de água e em terrenos de baixa resistência que se
estendam em profundidade. A sua ocorrência pode produzir diversos efeitos, entre os quais o
deslocamento e a rotação na zona do pé do talude originado pelo deslizamento, o desabamento de
terras ou mesmo o abatimento do terreno no topo do talude.
Para a sua materialização, a superfície de menor resistência ou de deslizamento será exterior
ao sistema de reforço do solo, sendo arrastado pelo solo aquando da respetiva rotura. Pode deste
modo provocar graves danos na frente de trabalhos, incluindo mesmo a perda de vidas humanas e
51
danos em equipamentos, dado que o movimento de uma grande massa de maciço e da estrutura
construída capaz de arrastar tudo o que encontrar pelo caminho, refletindo-se em elevados
custos/prazos na reconstrução de toda a estrutura afetada [12].
Figura 3.11- Instabilidade global [12]
A resposta a este problema deve assentar num reconhecimento preciso das condições do
maciço, numa alteração do comprimento das ancoragens, devendo garantir-se que estas atinjam a
zona competente do maciço, mobilizando-se desta forma a resistência necessária do terreno para
resistir às cargas em questão. Complementarmente, se as condições geotécnicas forem muito
gravosas, o reforço do sistema de contenção poderá passar também por um aumento do número de
elementos necessários.
3.4.1.2 Rotura da Parede de Betão Armado
Este tipo de rotura da parede de betão armado (Figura 3.12) pode ser devido à presença de
água, à evolução inesperada das ações ou mesmo dificuldades de execução dos trabalhos.
Figura 3.12- Rotura da parede de betão armado [12]
Como exemplos de causas destas roturas, referem-se a deformação excessiva da estrutura
motivada possivelmente por rigidez insuficiente ou rotura de um tirante numa ancoragem adjacente, o
desalinhamento dos elementos do revestimento devido a uma má execução ou a um movimento na
fase de execução ou em serviço, a fissuração ou fracturação induzidas por subdimensionamento da
estrutura para os efeitos da retração, de movimentos diferenciais ou de alterações do material
constituinte e a aplicação de betão de qualidade inferior ou a degradação das propriedades do betão
devido a deficientes condições de execução, a choques, a condições climáticas adversas ou a
reações alcali-agregado [12].
Este tipo de rotura pode aumentar os prazos/custos associados à reparação da frente
afetada, podendo colocar em risco parte da estrutura se a resposta não for atempada e eficiente.
52
Uma avaliação do talude em geral deve ser previamente elaborada, podendo levar a uma alteração
do respetivo projeto, tanto ao nível das ancoragens como das características geométricas ou
resistentes da parede de betão armado. No entanto, se a observação da estrutura detetar fissuras ou
outras anomalias, deve-se proceder imediatamente a reforço/reparação do elemento estrutural, de
forma a evitar outros problemas. Um reforço ou mesmo a construção do sistema de drenagem deve
ser tido em conta, de modo a evitar a acumulação de água na parede de betão e consequente
aumento de esforços na parede.
3.4.1.3 Rotura das Armaduras
A rotura nas armaduras, Figura 3.13, pode ocorrer se os componentes do sistema atirantado
forem individualmente inadequados, se atuarem sobrecargas excessivas nas ancoragens durante a
construção, se não for respeitado o faseamento construtivo (para situações de instalação parcial dos
níveis de ancoragens) ou o sistema de proteção das armaduras não for o adequado ou estiver
danificado (por exemplo, por corrosão sob tensão).
A suscetibilidade à corrosão pode ser agravada pela presença de terrenos e/ou águas
agressivos, pelo deficiente preenchimento com calda de cimento, pelos sais presentes nas águas
subterrâneas e pela flutuação do nível da água.
A rotura também pode ocorrer devido ao aumento da tensão no tirante ao longo do tempo.
Fatores de risco, tais como a existência de solos evolutivos, a instabilidade do terreno, condições
climáticas severas ou flutuação do nível freático, podem causar problemas, sendo deste modo
necessário uma observação mesmo depois de terminada a obra, de forma a garantir a segurança da
estrutura em causa.
Figura 3.13- Rotura das armaduras [12]
Uma rotura deste tipo pode ocorrer durante a fase de colocação ou pouco tempo de depois,
libertando uma energia elevada na cabeça da ancoragem e podendo atingir mortalmente os
operários.
A resposta a este tipo de rutura passa por uma substituição imediata da ancoragem,
acompanhada por uma eventual reavaliação do projeto, verificação do sistema da ancoragem e dos
seus procedimentos de execução, e, se necessário, um reforço do sistema de ancoragens tanto ao
nível de quantidade, como do espaçamento. Sendo que esta rotura também pode ter sido originada
por uma deficiente execução, deve-se verificar a ligação à cabeça da ancoragem, a zona de bloqueio
da armadura, ou uma possível de ocorrência corrosão com agravada sob tensão [12].
53
3.4.1.4 Rotura do Bolbo de Selagem
Uma rotura ao nível do bolbo de selagem, Figura 3.14, pode ter proveniência num erro de
construção, como uma drenagem incorreta ou mesmo desrespeito pelo faseamento construtivo. No
entanto, a causa mais frequente é a existência de um maciço de piores características geotécnicas do
que as antecipadas no projeto inicial ou um sub-dimensionamento do sistema de ancoragens.
Em face do seu detrimento terão que ser realizados trabalhos adicionais, referentes às obras
de reparação das estruturas danificadas, com aumento de custos inerentes e um eventual atraso no
mapa de trabalhos.
Figura 3.14- Rotura do bolbo de selagem [12]
A ancoragem deve ser logo substituída e é imperativa uma reavaliação do projeto,
possivelmente acompanhada pela alteração em termos de quantidades ou modificação do
comprimento das ancoragens. O aumento do comprimento livre ou mesmo do seu comprimento da
selagem da ancoragem de forma a atingir o maciço competente pode garantir a estabilidade e
segurança necessárias à contenção do talude. Também deverá ser realizada uma verificação de todo
o processo executivo [12].
3.4.1.5 Deformabilidade Excessiva do Terreno Suportado
O modo de deformabilidade excessiva do terreno suportado é, em geral, detetado logo ou
algum tempo após a execução verificando-se uma rotação, com deslocamentos laterais, como se
monstra na Figura 3.15. Tais deslocamentos podem provocar deformações na frente de obra,
diminuição da força de pré-esforço e eventual rotura da parede.
Dado que o pré-esforço da ancoragem trabalha com base em dois pontos fixos: a cabeça da
ancoragem e o bolbo de selagem, caso se verifique um deslocamento de um ponto, existe uma perda
de força aplicada, colocando desta forma em risco a estabilidade de toda a estrutura.
54
Figura 3.15- Deformabilidade excessiva do terreno suportado [12]
A origem deste tipo de rotura pode consistir numa sobre avaliação das propriedades do
maciço em causa ou mesmo a existência de uma zona localizada de solo com piores características
(terreno heterogéneo) não detetada nos estudos geológico-geotécnicos que pode provocar um
comportamento diferencial na estrutura de contenção e induzir os referidos deslocamentos [12].
Consequentemente todos os trabalhos envolvidos na reavaliação e reconstrução do sistema
de contenção refletem-se em aumentos de custos/prazos da frente de obra em questão.
3.4.1.6 Perda de Funcionalidade do Sistema de Drenagem Interna e Superficial
Uma perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e/ou superficial, Figura 3.16,
ou mesmo a sua inexistência, tem como riscos associados, entre outros, uma oscilação do nível da
água ou simplesmente uma acumulação indesejada dessa água, que provoca um aumento de ações,
o que pode originar fissuração da parede de betão, caso analisado em 3.4.1.1, ou mesmo, uma rotura
ao nível das armaduras, também já anteriormente estudado em 3.4.1.4.
Os prejuízos podem ser de vária ordem, consoante os seus danos, mas, quando não
detetada atempadamente a presença do nível freático, serão quase inevitáveis aumentos de custos e
de prazos associados aos respetivos trabalhos de recuperação.
Para tal, deve ser elaborado um estudo da pluviosidade e seus efeitos atuais e futuros nos
taludes de escavação, e ser concebido um adequado sistema de drenagem interna e externa. Em
fase após construção, desde que o talude seja convenientemente observado, pode ainda proceder-se
à execução de um sistema de drenagem. No entanto, devido a falta de acessibilidade, os custos e os
tempos de execução poderão ser muito mais dilatados que os relativos à sua implementação na fase
de construção [12].
Figura 3.16- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [12]
55
Problemas como infiltrações, mau funcionamento nos dispositivos de drenagem, entupimento,
sub-dimensionamento ou defeito de vedação), devem ser tidos em conta na reavaliação do sistema
de drenagem.
Outros danos que também podem ter lugar são: corrosão provocada pelo fluxo de água
através do betão, escoamentos de água ou simplesmente eflorescências.
3.4.2 Tipos de Rotura em Paredes Pregadas
As pregagens aplicam-se em praticamente todos os tipos de maciços de solos ou rochosos,
sendo a sua execução relativamente rápida quando comparada com outras técnicas com objetivos
similares, como as ancoragens.
Nas contenções pregadas, o principal mecanismo de interação é o atrito e/ou aderência ao
longo das inclusões, criando trações nas armaduras, como esforço principal, podendo estar também
presentes esforços de flexão e corte [14].
A Figura 3.17, apresenta um exemplo de uma pregagem constituída essencialmente por um
varão de aço, envolvido por um tubo metálico ou de PVC de proteção, na extremidade exterior, em
contacto com a superfície de uma placa de redistribuição, que é responsável pela transmissão das
tensões à parede de revestimento do talude [14].
A zona de ligação entre o tubo a placa representa o ponto mais vulnerável, podendo, se em
contacto com o terreno ou por fissuração do revestimento e infiltração de águas, ser alvo de
fenómenos de corrosão.
Na técnica de terrenos pregados, podem existir diversos modos de roturas, dos quais se
destacam os seguintes [14] [15]:
instabilidade global;
rotura por arrancamento das pregagens;
rotura local por corte das pregagens;
perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial;
insuficiente resistência do revestimento de betão;
deficiente ligação entre a armadura e a parede.
3.4.2.1 Instabilidade Global
Este tipo de rotura nas pregagens, Figura 3.18, é muito semelhante ao descrito anteriormente
no caso das ancoragens. O sistema de pregagens encontra-se no interior da superfície de
deslizamento, sendo a totalidade das pregagens arrastadas pelo maciço aquando da rotura. Para
esta rotura ocorrer o solo na zona não reforçada tem de apresentar propriedades resistentes
inferiores às necessárias para assegurar a estabilidade do maciço [14].
56
Figura 3.17 – Exemplo de uma pregagem [14]
Figura 3.18- Instabilidade global [14]
Como causas para a materialização deste tipo de rotura podem indicar-se a ocorrência no
interior do maciço de zonas com características inferiores às consideradas em projeto ou
determinadas nos estudos geológicos prévios à sua execução.
Os danos neste tipo de rotura são elevados, colocando em risco vidas humanas,
equipamentos e estruturas que se encontrem nas imediações, sendo de esperar prejuízos elevados,
dependendo da área afetada.
Dado que o maciço não é autoportante, a resposta a este problema deve assentar numa
alteração do comprimento das pregagens, devendo estas atingir o maciço competente,
mobilizando-se, desta forma, a resistência necessária para a estabilização. Provavelmente, o reforço
do sistema de contenção pode passar também pelo aumento do número de elementos necessários
ou mesmo pela alteração do tipo de contenção (solução tipo ou declives envolvidos) [14].
1- Placa de apoio e distribuição de esforços 2- Pregagem (varão nervurado ou de alta aderência) 3- Betão da estrutura de revestimento (projetado ou moldado) 4- Trompete 5- Calda de cimento de preenchimento da trompete 6- Calda de cimento de preenchimento do furo 7- Armadura da parede de revestimento
a- Superfície de rotura do betão
b- Região de ligação cabeça/trompete (deve ser totalmente aparafusada)
c- Zona crítica que deve ser convenientemente preenchida com betão de enchimento
d- Zona a ser preenchida de forma a garantir o correto preenchimento da zona c.
57
3.4.2.2 Arrancamento das Pregagens
Neste tipo de rotura, identificado na
Figura 3.19, a formação de uma superfície de deslizamento que passa pelo pé do talude e
que atravessa as pregagens, mobiliza a zona onde se insere a extremidade exterior das pregagens,
provocando o arrancamento destas.
Como causas para a ocorrência deste tipo de rotura podem apontar-se a presença de
maciços com características inferiores na extremidade interior das pregagens e comprimento
insuficiente das pregagens [14].
As consequências decorrentes de uma rotura global deste tipo podem ser graves danos nas
estruturas e equipamentos envolventes, podendo ocorrer mesmo perdas de vidas humanas, sendo os
custos/prazos associados a este tipo de risco muito elevados.
Figura 3.19- Rotura por arrancamento das pregagens [14]
Uma possível resposta planeada consiste numa reavaliação do sistema de contenção do
talude, que pode consistir num reforço do sistema de pregagem, aumentando o seu número ou o seu
comprimento, de forma a atingir o maciço competente e conferir estabilidade à estrutura ou mesmo a
alteração do tipo de sistema de contenção.
3.4.2.3 Rotura por Corte das Pregagens
A rotura por corte das pregagens, apresentada Figura 3.20, verifica-se, em geral, quando a
superfície de deslizamento se forma na zona superficial do maciço, próximo da estrutura de
contenção, intersetando as pregagens numa direção próxima da sua normal. Dado que a massa que
tende a deslocar-se é relativamente pequena, a sua instabilização só terá lugar se o maciço estiver
superficialmente muito alterado, descomprimido ou fissurado. Para tal poderá contribuir o seu estado
natural ou uma deficiente execução da escavação ou das pregagens, devido a um possível
desrespeito pelo faseamento construtivo, a utilização de armadura danificada ou a um insuficiente
preenchimento do furo com calda de cimento [14].
A rotura de uma pregagem por corte, caso esta não seja rapidamente substituída, pode
provocar uma rotura em cadeia, colocando toda a estrutura de contenção em risco, sendo os
custos/prazos inerentes à sua reposição proporcionais à quantidade de trabalhos necessários e de
danos causados.
58
Figura 3.20- Rotura por corte das pregagens [14]
Complementarmente deverá ser efetuado um estudo de reavaliação do sistema com o
objetivo de identificar a causa do problema e se necessário efetuar um reforço nas pregagens.
3.4.2.4 Perda de Funcionalidade do Sistema de Drenagem Interna e Superficial.
A inexistente ou insuficiente funcionalidade de um sistema de drenagem (Figura 3.21) neste
tipo de obras pode provocar uma acumulação de água no maciço e à subida do nível freático, o qual
pode levar a um aumento dos esforços na estrutura e à sua consequente rotura.
O fato de não ter sido respeitado o faseamento construtivo relativamente à instalação de
drenos, um erro na sua colocação ou a sua colmatação, entupimento ou defeito no próprio sistema
podem estar na origem deste tipo de risco.
Os danos associados são dependentes das condições hidrogeológicas, da duração e da
extensão que esta anomalia pode atingir.
Figura 3.21- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [14]
Problemas como infiltrações, escoamentos subterrâneos, mau funcionamento dos
dispositivos de drenagem, entupimento ou subdimensionamento, devem ser tidos em conta na
reavaliação, reparação ou reforço do sistema de drenagem.
3.4.2.5 Resistência Insuficiente do Revestimento de Betão
Este tipo de rotura (Figura 3.22) pode ter na sua origem um incorreto dimensionamento à
flexão da parede de betão ou mesmo a existência de um terreno heterogéneo, previamente não
detetado nos estudos geotécnicos e não tido em conta no projeto.
59
Como consequência, através das fissuras, pode haver saída de solo e de água, indesejáveis
aos trabalhos na frente em causa. Os danos associados são geralmente localizados e, uma vez
solucionados, não causam elevados transtornos [14].
Figura 3.22- Rotura por resistência insuficiente do revestimento de betão [14]
No entanto, para que não haja agravamento da situação, deve-se prontamente equacionar a
reparação da parede, assim como proceder a uma reavaliação do projeto da parede de betão,
designadamente da sua geometria, espessura, armadura ou mesmo do tipo de betão utilizado, de
forma a controlar o problema e eliminar futuras ocorrências semelhantes.
3.4.2.6 Deficiente Ligação entre a Armadura e o Revestimento
Por último, pode-se verificar uma deficiente ligação entre a armadura da pregagem e a
parede de revestimento (Figura 3.23), causada por uma deficiente execução, designadamente na
zona da placa de distribuição, provocando uma rotura por punçoamento, cuja reparação imediata
pode evitar danos de maior ordem.
Figura 3.23- Rotura por ligação deficiente entre a armadura e a parede [14]
A resposta a este tipo de risco passa por uma adequada execução e uma adequada
pormenorização da zona de ligação das armaduras da parede de revestimento à placa de distribuição
de esforços.
Finalizado o estudo ao nível das contenções flexíveis com ancoragens e pregagens, mediante
a descrição dos diferentes tipos de rotura, causas e consequências, será de salientar o facto de, na
obra em questão, não ter ocorrido na tomada de água qualquer evento indesejável deste género. No
entanto, foram previamente elaboradas fichas de análise e gestão de riscos como prevenção,
60
apresentadas no próximo subcapítulo 3.5, contendo uma resposta planeada imediata, na
eventualidade de se verificar um acontecimento desta ordem [14].
3.5 Análise e Gestão dos Riscos
Os trabalhos de escavação foram divididos em 3 frentes de trabalho distintas (designadas
como sistemas), destacadas no Fluxograma 1: escavação até à plataforma do pórtico rolante (cota
(273)), escavação até à cota (265) e escavação até à cota (245).
Cada zona, por sua vez, foi subdividida em subsistemas, aos quais estão associados um tipo
de risco em particular e um código que permite uma rápida pesquisa e referenciação, como se pode
constatar na Tabela 3.1.
Uma vez que os tipos de risco, de certa forma, se repetem nas três frentes, optou-se por
analisar a escavação a cotas mais elevadas, mais concretamente, os riscos associados aos taludes
de escavação, como: a instabilidade global, a rotura em paredes ancoradas até cota (283) e a rotura
em paredes armadas pregadas (excetuando as da extremidade W).
Os próximos 3 subcapítulos são dedicados a pormenorização de cada tipo de risco,
analisando as causas que estar na origem do evento indesejável e as vulnerabilidades do maciço e
do local de implantação da obra, atribuindo uma classe de probabilidade de ocorrência (com base na
Tabela 1.1) e uma classe para as respetivas consequências (de acordo com a Tabela 1.2). O produto
destas classificações fornece uma avaliação do risco em estudo (vide Tabela 1.4).
Complementarmente, são indicadas respostas capazes de reduzir este risco, a serem
adotadas em diferentes fases da obra: em face dos resultados da cartografia geológica e da
classificação do maciço, durante a execução do projeto ou após a conclusão da construção da obra
em estudo.
Se os riscos forem demasiado elevados ou forem facilmente reduzidos a baixo custo, as
medidas corretivas, de eliminação ou de minimização indicadas deverão ser aplicadas, pelo que por
fim, se avaliam os riscos após a implementação das referidas respostas (riscos residuais) e
identificam-se, em termos genéricos, os seus responsáveis pela sua aplicação.
61
Estrura da
Tomada de Água
Taludes de Escavação
Instabilidade Global
Rotura em paredes ancoradas (até cota 283)
Rotura das Paredes armadas pregadas (excepto
extremidade W)
Instabilidade Global
Rotura das Paredes Pregadas
Instabilidade Global
Rotura das Paredes Pregadas
Instabilidade Global
Rotura das Paredes Pregadas
Escavação até à Plataforma doPórtico rolante
(cota (273))
Escavação até à(cota (265))
Talude esquerdo doEmboquilhamento
Talude frontal doEmboquilhamento
Talude direito doEmboquilhamento
Escavação até à(cota (245))
Talude esquerdo doEmboquilhamento
Talude frontal doEmboquilhamento
Talude direito doEmboquilhamento
Instabilidade Global
Instabilidade Global
Instabilidade Global
Rotura das Paredes Pregadas
Rotura das Paredes Pregadas
Rotura das Paredes Pregadas
Emboquilhamento (entrada-poço)
Escavação fase 1
Escavação fase 2/3
Instabilidade ou perda de funcionalidade
Instabilidade ou perda de funcionalidade
Torre daComportas
Escavação fase 2
Escavação fase 4
Instabilidade ou perda de funcionalidade
Instabilidade ou perda de funcionalidade
Zona de transição
para o Túnel
Escavação fase 5
Instabilidade ou perda de funcionalidade
Escavação fase 6
Instabilidade ou perda de funcionalidade
Betões de Primeira
fase
Perda de funcionalidade
Rotura em paredes ancoradas (extremidade W)
Fluxograma 1- Sistemas, subsistemas e tipos de riscos da frente estrutura de entrada da
tomada de água [16]
62
Tabela 3.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução das escavações na estrutura de entrada da tomada de água
Código Frente Trabalho Sistema Subsistema Tipo de Rotura
1.1.1
Estrutura de entrada da tomada de água
Escavação até à plataforma do pórtico rolante (cota 273 m)
Taludes de escavação
Instabilidade global
1.1.2 Rotura em paredes ancoradas (até
cota 283 m)
1.1.3 Rotura em paredes armadas
pregadas (excepto extremidade W)
1.1.4 Rotura em paredes ancoradas
(extremidade W)
1.2.1
Escavação até à cota 265 m
Taludes de escavação (talude
frontal do emboquilhamento)
Instabilidade global
1.2.2 Rotura em paredes pregadas
1.2.3 Taludes de escavação (talude
direito do emboquilhamento)
Instabilidade global
1.2.4 Rotura em paredes pregadas
1.2.5 Taludes de escavação (talude
esquerdo do emboquilhamento)
Instabilidade global
1.2.6 Rotura em paredes pregadas
1.3.1
Escavação até à cota 245 m
Taludes de escavação (talude frontal do emboquilhamento)
Instabilidade global
1.3.2 Rotura em paredes pregadas
1.3.3 Taludes de escavação (talude direito do emboquilhamento)
Instabilidade global
1.3.4 Rotura em paredes pregadas
1.3.5 Taludes de escavação (talude
esquerdo do emboquilhamento)
Instabilidade global
1.3.6 Rotura em paredes pregadas
3.5.1 Instabilidade Global
Na primeira ficha de análise e registo de riscos, referente ao risco de instabilidade global, com
o código 1.1.1, os eventos indesejáveis são de várias ordens, presentes Tabela 3.2.
Assim, o escorregamento de depósitos superficiais e a rotura conjunta das estruturas de
contenção e dos maciços suportados têm na sua origem causas que remetem para dados
geométricos inadequados, como por exemplo, erros de implantação da obra, estratigrafias diferentes
das consideradas no projeto, a presença de estruturas enterradas que condicionam o normal
andamento da obra, uma geometria de projeto que não satisfaz as condições de segurança ou uma
combinação desfavorável de descontinuidades.
Podem também ser induzidos por ações superiores às consideradas no projeto, por exemplo
devido à circulação de veículos pesados, ações da água provocadas por erros de construção (falta de
drenagem ou a ocorrência de condições atmosféricas muito adversas, como uma forte precipitação),
63
áreas de escavação e tempos de exposição superiores aos admitidos em projeto (desrespeito pelo
faseamento construtivo) ou mesmo condições geológico-geotécnicas anormais.
Por último, será de referir causas relativas a resistências inferiores dos materiais (solos e
materiais de construção) às previstas no projeto, eventualmente devido à sobre estimativa das
propriedades, induzidas por erros de construção (saturação e descompressão do maciço e condições
geotécnicas anormais) ou mesmo por uma pluviosidade excecional com deficientes ou inexistentes
condições de drenagem.
Em termos de vulnerabilidade, o maciço objeto de escavação encontrava-se até à cota (283)
muito alterado a medianamente alterado (W5-4 a W3) e fraturado (F3-4) a medianamente fraturado (F3).
Foram ainda detetadas 2 falhas subverticais e 6 famílias de descontinuidades. As descontinuidades
apresentavam paredes rugosas a ligeiramente rugosas e com enchimentos areno-argilosos com
cerca de 1 a 5 mm de espessura (descritas na Tabela 3.2).
As consequências, em geral, de escorregamentos em grandes massas são a possibilidade de
ocorrência de perda de vidas humanas de trabalhadores e de dados em equipamentos presentes nos
locais afetados, bem como as relativas a custos/prazos associados à reconstrução das estruturas
atingidas e à estabilização dos próprios taludes de escavação. A imagem e reputação de todas as
entidades envolvidas virão diminuídas se os riscos referidos se materializarem, dada a sua
incapacidade de os evitar, podendo a sua divulgação ultrapassar o restrito círculo da obra [16].
Com base na classificação de gestão de risco apresentada anteriormente no subcapítulo 1.1,
relativamente ao primeiro evento indesejável presente na Tabela 3.2 – escorregamento de depósitos
superficiais – a probabilidade de ocorrência em função do maciço presente e do considerado na fase
de projeto foi admitida entre 30 e 50%, a que corresponde o valor 4 (muito provável).
Por sua vez, para a classe de consequência ao nível de custos e de prazos foram
considerados valores moderados (entre 5 e 15%, para os custos e entre 2 e 10% para os prazos),
que, dado o estado inicial da obra, refletem danos moderados em componentes definitivas das obras.
Relembra-se, que nesta obra o prazo constitui o fator mais condicionante. Ao nível da imagem e da
reputação atribuiu-se uma escala 2 (baixa), que nem sequer tem divulgação nos meios de
comunicação social.
Do produto da probabilidade pelas consequências obtém-se o valor de 12, para os custos e os
prazos, que, segundo a Tabela 1.3, situa-se na zona amarela, correspondente a uma classificação
com risco significativo, que requer uma identificação e avaliação das medidas de controlo dos riscos,
cujos custos associados nas ações a desenvolver devem ser baixos a moderados
65
Tabela 3.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.1 [16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
Escorregamento em
depósitos superficiais4 3 3 2 12 12 8
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto (estruturas enterradas); Cartografia das zonas escavadas; Verificação das
condições geotécnicas de projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas
para detecção de instabilizações ou de descontinuidades de orientação
desfavorável; Avaliação das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos
taludes de escavação; Prospecção geotécnica adicional; Proposta de alterações
de projecto em termos de geometria e de faseamento construtivo; Adopção de
estruturas de contenção provisórias em caso de interrupção prolongada dos
trabalhos; Reforço do sistema de drenagem; Observação inclinométrica do
maciço;
1 2 2
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
Escorregamento em
depósitos superficiais
com rotura das
estruturas de contenção
2 4 4 2 8 8 4
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto (estruturas enterradas); Cartografia das zonas escavadas; Verificação das
condições geotécnicas de projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas
para detecção de instabilizações ou de descontinuidades de orientação
desfavorável; Avaliação das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos
taludes de escavação; Prospecção geotécnica adicional; Proposta de alterações
de projecto em termos de geometria do talude, de obra de contenção e de
faseamento construtivo; Reforço do sistema de drenagem; Análise dos dados de
observação relativos a deslocamentos do maciço e da estrutura de suporte e a
esforços em ancoragens; Reforço do sistema de observação;
1 3 3
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
Rotura em cunha 2 2 2 2 4 4 4
Cartografia das zonas escavadas; Verificação das condições geotécnicas de
projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de
instabilizações ou de descontinuidades de orientação desfavorável; Avaliação
das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos taludes de escavação;
Proposta de alterações de projecto mediante a adopção de um maior número de
pregagens ou aumento do seu comprimento; Adopção de estruturas de
contenção provisórias em caso de interrupção prolongada dos trabalhos; Reforço
do sistema de drenagem; Análise dos dados de observação relativos a
deslocamentos do maciço; Reforço do sistema de observação;
1 2 2
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
Rotura em cunha com
rotura das estruturas de
contenção
1 3 3 2 3 3 2
Cartografia das zonas escavadas; Verificação das condições geotécnicas de
projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de
instabilizações ou de descontinuidades de orientação desfavorável; Avaliação
das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos taludes de escavação;
Proposta de alterações de projecto mediante a adopção de um maior número de
pregagens ou aumento do seu comprimento; Reforço do sistema de drenagem;
Análise dos dados de observação relativos a deslocamentos do maciço e da
estrutura de suporte; Reforço do sistema de observação;
1 2 2
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
Resistências
inferiores às do
projecto
Sobreavaliação das
propriedades dos
materiais no projecto;
Erros de construção
(saturação e
descompressão do
maciço); Condições
geológico-geotécnicas
anormais;
Pluviosidade
excepcional
Basculamento 1 1 1 1 1 1 1
Cartografia das zonas escavadas; Reconhecimento das superfícies escavadas
para detecção de descontinuidades de orientação desfavorável; Avaliação das
condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos taludes de escavação; Remoção
ou ligação dos blocos instáveis ao maciço confinante; Inspecção visual;
1 1 1 Empreiteiro
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação
da obra;
Condicionamentos da
obra (presença de
estruturas enterradas);
Geometria de projecto
que não satisfaz as
condições de
segurança
(inadequada definição
da interface depósitos
superficiais -maciço
rochoso); Combinação
desfavorável de
descontinuidades; Maciço muito alterado a
medianamente alterado
(W 5-4 a W 3), fracturado
(F 3-4) a medianamente
fracturado (F 3) até à
cota 283 m, ocorrência
de 2 falhas (FM
subvertical com a
direcção E-W e FN com
a direcção N-S ), nível de
água não detectado até
à cota 283 m, famílias de
descontinuidades: N30-
40ºE, SV; N20-26ºW,SV;
N60-70ºW,SV; e N52ºE, 40-
50ºNW, rugosas a
ligeiramente rugosas
com enchimentos areno-
argilosos, de 1 a 5 mm,
até à cota 283 m,
paleocanal preenchido
com material rolado
com espessura máxima
de 1,5 m na extremidade
oeste
Perda de vidas humanas;
Danos em equipamentos;
Custos e prazos associados
aos trabalhos de
reconstrução das estruturas
afectadas; Depreciação da
reputação das entidades
envolvidas
Acções
superiores às do
projecto
Subavaliação das
acções de projecto
(circulação de veículos
pesados); Erros de
construção (falta de
drenagem; desrespeito
do faseamento
construtivo); Condições
geológico-geotécnicas
anormais;
Pluviosidade
excepcional
RISCO RISCO RESIDUAL
RESPONSÁVEL
PERIGO
VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-
LIDADE
SEVERIDADE
67
.
Como forma de prevenir o escorregamento de depósitos superficiais, previamente à execução
da escavação, deve-se verificar as condições de implantação da obra, designadamente se estão
presentes elementos enterrados, confirmar a geometria para verificar se apresenta diferenças
significativas relativamente ao previsto no projeto, comparar a cartografia das zonas escavadas e as
condições geotécnicas com as admitidas no projeto. Complementarmente, deve ser efetuado um
reconhecimento das superfícies escavadas para deteção de instabilidades ou de descontinuidades de
orientação desfavorável e uma avaliação das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos
taludes de escavação. Caso as diferenças sejam significativas ou as condições geotécnicas sejam
localmente muito desfavoráveis, poderá ser imperativo a realização de prospeções geotécnicas
adicionais ou a proposta de projeto em termos de geometria, de faseamento construtivo.
Complementarmente, durante a execução, pode ser necessário proceder à adoção de estruturas de
contenção provisórias em caso de interrupção prolongada dos trabalhos ou ao reforço do sistema de
drenagem, se os efeitos da pluviosidade nos taludes se tornarem aparentes, podendo afetar a
estabilidade do talude [16].
Caso estas medidas sejam implementadas, a probabilidade de ocorrência do risco baixará
para um valor mínimo de 1 e as consequências para o valor 2, sendo o seu produto 2, caracterizado
como trivial na respetiva escala de consequências, não levantando, desta forma, nenhum tipo de
problema na frente de trabalho em causa.
No que se refere ao escorregamento em depósitos superficiais com rotura das estruturas de
contenção, as consequências são do mesmo tipo do que as associadas ao simples escorregamento,
alterando-se as respetivas escalas. Com a estruturas de contenção, a probabilidade de ocorrência de
instabilidade global diminui para valores entre 2 e 10% (escala 2 – pouco provável), mas os custos e
os prazos tomam um valor mais elevado de 4, dado que haverá que recuperar as próprias estruturas.
Os danos serão assim elevados em componentes definitivas das obras. Estima-se um aumento da
ordem dos 15 a 25% dos custos das atividades e entre os 10 e 15% do prazo de execução dos
trabalhos em análise. Para a imagem e a reputação manteve-se o valor de classificação de 2 (baixo)
previamente considerado [16].
Do produto destes valores obtém-se um valor de 8, para os custos e os prazos associados,
obtendo-se para este um risco uma classificação moderada, como se pode constatar na Tabela 1.4.
Dever-se-á, em consequência, desenvolver soluções mais eficientes ou introduzir de melhorias,
preferencialmente sem custos extra. Por sua vez, no campo referente à imagem e reputação, o valor
4, referente a uma classificação trivial, releva que este acontecimento assume pouca relevância.
Perante este cenário, a resposta planeada neste risco é idêntica à descrita anteriormente
para o caso do escorregamento em depósitos superficiais, sendo esta complementada com a análise
dos dados de observação, neste caso já disponíveis, relativos a deslocamentos do maciço, da
estrutura de suporte e a esforços em ancoragens.
Uma vez aplicado este tipo de medidas, mais uma vez o risco residual é minimizado. Neste
caso a probabilidade baixa para o valor de 1, as consequências para 3 e o risco residual assume o
valor de 3, sendo classificado como trivial, como se pode constatar na Tabela 1.4.
68
Como se pode constatar pela análise da Tabela 3.2, estes dois tipos de riscos assumem os
valores mais elevados na tabela. No entanto, eventos como a rotura em cunha, a rotura em cunha
com rotura das estruturas de contenção ou mesmo o basculamento são possíveis, pelo que também
para estes deve ser planeado um conjunto de procedimentos, meios e condições de aplicação, todos
eles indicados na mesma tabela.
3.5.2 Rotura em paredes ancoradas
A segunda ficha de análise e registo de riscos aqui abordada é a referente ao risco de rotura
em paredes ancoradas (até cota 283 m), com o código 1.1.2.
Foram considerados os seguintes eventos indesejáveis: rotura da parede de betão armado,
rotura das armaduras das ancoragens, rotura do bolbo de selagem, deformabilidade excessiva do
terreno suportado e perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial. Os
correspondentes são descritos em pormenor na Tabela 3.3.
O maciço, na zona das paredes ancoradas, até à cota (283), era muito alterado a
medianamente alterado (W5-4 a W3), fraturado (F3-4) a medianamente fraturado (F3), com 2 falhas
subverticais e 6 famílias de descontinuidades, rugosas a ligeiramente rugosas com enchimentos
areno-argilosos de 1 a 5mm (como descrito anteriormente). Foi ainda detetado neste local um
paleocanal, onde noutros tempos existia uma passagem/curso de água que se transformou num
canal preenchido por sedimentos (material rolado com espessura máxima de 1,5 m).
Dado que toda a informação necessária referente a cada evento indesejável se encontra
descrita na Tabela 3.3, procede-se a uma breve descrição, a título exemplificativo, do risco que
apresenta uma maior probabilidade de ocorrência – a rotura por perda de funcionalidade do sistema
de drenagem interna e superficial.
As causas possíveis associadas a este evento remetem para dados geométricos
inadequados, como por exemplo erros de implantação do sistema de drenagem e uma geometria do
sistema de drenagem, em termos de espaçamento ou comprimento, que não satisfaz as condições
de segurança.
69
Tabela 3.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.2 [16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem /
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem /
Reputação(Procedimentos, meios e condições de aplicação) Prob. Sev. RISCO
Rotura da parede
de betão armado
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reparação das
estruturas
afetadas.
1 1 1 1 1 1 1
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das
condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de
escavação; Proposta de alteração de projeto em termos de
afastamento das ancoragens e/ou dimensionamento de betão
armado; Análise dos dados de observação; Inspeção visual;
Diagnóstico; Reparação; Reforço do sistema de drenagem.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Rotura das
armaduras
Perda de vidas
humanas; Danos
em equipamentos;
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reparação das
estruturas
afetadas
2 1 1 1 2 2 2
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das
condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de
escavação; Análise dos resultados dos ensaios prévios; Proposta
de alteração de projeto em termos do número e secção das
ancoragens; Análise dos resultados dos ensaios das ancoragens;
Verificação das condições de execução e da configuração final
(ligação à cabeça de ancoragem); Análise dos dados de
observação relativos à tração nas ancoragens; Inspeção visual;
Substituição da ancoragem.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Deformabilidade
excessiva do
terreno suportado
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reforço das
ancoragens.
1 1 1 1 1 1 1
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das
condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de
escavação; Proposta de alteração de projeto em termos do
número de ancoragens; Análise dos resultados dos ensaios das
ancoragens, Análise dos dados de observação relativos à tração
nas ancoragens; Reforço do número de ancoragens.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Resistências
inferiores às
do projeto
Sobreavaliação das
propriedades dos materiais
no projeto (fluência); Erros
de construção (pressões de
água e de injeção muito
elevadas, falta de proteção
contra a corrosão);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Pluviosidade excecional.
Perda de
funcionalidade do
sistema de
drenagem interna
e superficial
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reabilitação do
sistema de
drenagem.
3 1 1 1 3 3 3
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Verificação da
geometria; Avaliação das condições de pluviosidade e seus
efeitos nos taludes de escavação; Reforço do sistema de
drenagem superficial ou interna; Verificação das condições de
execução (faseamento construtivo); Inspeção visual; Manutenção
do sistema de drenagem superficial; Reabilitação do sistema de
drenagem.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Dono de Obra /
Empreiteiro4 2
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das
condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de
escavação; Análise dos resultados dos ensaios prévios; Proposta
de alteração de projeto em termos do número, comprimento e
comprimento de selagem das ancoragens; Análise dos resultados
dos ensaios das ancoragens; Verificação das condições de
execução (caldas); Análise dos dados de observação relativos à
tração nas ancoragens; Substituição da ancoragem
1 1 1
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reparação das
estruturas
afectadas
2 1 2 1 2
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação da
obra; Condicionamentos da
obra; Geometria de projeto
que não satisfaz as
condições de segurança
(inadequada definição da
interface, depósitos
superficiais- maciço
rochoso)Maciço muito alterado a
medianamente alterado
(W5-4 a W3),fracturado
(F3-4) a medianamente
fracturado (F3) até à cota
(283), ocorrência provável
de 2 falhas (FM
subvertical com a
direcção E-W e FN com a
direcção N-S), nível de
água não detectado até à
cota (284), famílias de
descontinuidades: N30-
40º E, SV, N20-26ºW, SV,
N60-70ºW, SV, N52ºE, 40-
50ºNW, rugosa a
ligeiramente rugosas com
enchimentos areno-
argilosos, de 1 a 5 mm;
Até à cota (283)
paleocanal preenchido
com material rolado com
espessura máxima de
1,5m na extremidade
oeste.
Rotura do bolbo
de selagem
Acções
superiores às
do projecto
Subavaliação das acções
de projecto; Erros de
construção (falta de
drenagem; desrespeito do
faseamento construtivo);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Pluviosidade excepcional.
RISCO RISCO RESIDUAL
RESPONSÁVEL
PERIGO
VULNERABILIDADESEVENTO
INDESEJÁVELCONSEQUÊNCIAS PROBABILIDADE
SEVERIDADE
71
Pode também conter na sua origem perigos relacionados com ações superiores às do projeto,
relacionadas com uma possível circulação de veículos pesados sobre os elementos de drenagem
superficial, danificando-os, com erros de construção associados a falta, a inadequada constituição ou
a deficiente colocação dos elementos de drenagem durante ou após a construção, ou mesmo
condições geológico-geotécnicas anormais, sendo que pluviosidade excecional também pode ser
uma causa possível. Por último, a rotura pode ser induzida por resistências inferiores às do projeto
devido a uma sobreavaliação das propriedades dos materiais no projeto devido à presença de
pressões de água e amolecimento dos materiais por condições de pluviosidade excecional (ver
Tabela 3.3).
A conjugação destes acontecimentos provoca consequências ao nível de custos e prazos
associados aos trabalhos de reabilitação do sistema de drenagem. A este risco foi atribuída uma
probabilidade de ocorrência de valor 3 (provável), com respetiva probabilidade de ocorrência
estabelecida entre os 10 e os 30%. Em relação aos custos e prazos foi atribuído o valor mínimo de 1
(muito baixo), relativo a danos localizados, capazes de condicionar os trabalhos minimamente, sendo
de fácil resolução, com atrasos e sobrecustos muito baixos, com um incremento de custos e prazos
inferiores a 2%, respetivamente. A escala adotada para a imagem/reputação também é a mínima,
não tendo qualquer atenção dos meios de comunicação social [16].
Do produto da probabilidade pelas consequências determinou-se o valor do risco em
concreto, que assume o valor 3, para os custos e prazos, e o valor 1 para a imagem e a reputação,
constituindo ambos riscos triviais, como se pode constatar na Tabela 1.4.
Apesar de ser um valor baixo, este ainda pode der diminuído para o valor mínimo de 1, se
certas medidas forem adotadas antes de iniciados os trabalhos, nomeadamente, a verificação das
condições geotécnicas de projeto, a verificação da geometria e a avaliação das condições de
pluviosidade e seus efeitos nos taludes de escavação. Se este evento indesejável se materializar,
poderá ser implementado um reforço do sistema de drenagem superficial ou interna, assim como uma
verificação das suas condições de execução, nomeadamente relativamente à fase da sua instalação.
De forma a prevenir futuros incidentes após a execução da obra, devem ser periodicamente
realizadas inspeções visuais, bem como proceder, sempre que necessário à manutenção/reparação
dos sistemas de drenagem [16].
3.5.3 Rotura das paredes armadas pregadas
Por último, a ficha de análise e registo de riscos referente à rotura em paredes armadas
pregadas (excetuando as presentes na extremidade W), com o código 1.1.3, contém os seguintes
eventos indesejáveis: rotura do betão projetado armado; rotura local por corte das pregagens;
arrancamento de várias pregagens, com desplacamento do betão projetado e perda de
funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial, apresentados na Tabela 3.4.
A título de exemplo, descreve-se pormenorizadamente o risco alusivo ao arrancamento de
várias pregagens com desplacamento do betão projetado, dado que este evento apresenta os valores
mais elevados do risco referentes aos custos e prazos.
73
Tabela 3.4 - Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.3 [16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem /
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem /
Reputação(Procedimentos, meios e condições de aplicação) Prob. Sev. RISCO
Rotura do betão
projetado armado
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reparação das
estruturas
afetadas.
1 1 1 1 1 1 1
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das
condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de
escavação; Proposta de alteração de projeto em termos de
afastamento das ancoragens e/ou dimensionamento de betão
armado; Análise dos dados de observação; Inspeção visual;
Diagnóstico; Reparação; Reforço do sistema de drenagem.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Rotura local por
corte das
pregagens
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reparação das
zonas afetadas.
2 1 1 1 2 2 2
Verificação da geometria de projeto; Verificação das condições
geotécnicas de projeto; Análise das condições de pluviosidade e
seus efeitos nos taludes de escavação; Proposta de alteração de
projeto em termos do número, secção e comprimento das
pregagens; Inspeção visual; Análise dos dados de observação
relativos a deslocamentos; Diagnóstico; Reforço local do número,
secção e comprimento das pregagens; Reforço do sistema de
observação.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Ações
superiores às
do projeto
Subavaliação das ações de
projeto (carga de
equipamentos pesados);
Erros de construção (falta
de drenagem; desrespeito
do faseamento construtivo);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Pluviosidade excecional.
Arrancamento de
várias pregagens,
com
desplacamento do
betão projetado
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reparação das
zonas afetadas.
2 2 2 1 4 4 2
Verificação da geometria de projeto; Verificação das condições
geotécnicas de projeto; Análise dos resultados dos ensaios
prévios e das condições de injectabilidade do maciço; Análise das
condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de
escavação; Proposta de alteração de projeto em termos do
número, secção e comprimento das pregagens; Inspeção visual;
Análise dos resultados de receção das pregagens; Análise dos
dados de observação relativos a deslocamentos; Diagnóstico;
Reforço local do número, secção e comprimento das pregagens;
Reforço do sistema de observação.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Resistências
inferiores às
do projeto
Subavaliação das
propriedades dos materiais
no projeto; Erros de
construção (pressões de
injeção muito elevadas,
falta de preenchimento dos
furos); Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Pluviosidade excecional.
Perda de
funcionalidade do
sistema de
drenagem interna
e superficial
Custos e prazos
associados aos
trabalhos de
reabilitação do
sistema de
drenagem.
3 1 1 1 3 3 3
Verificação das condições geotécnicas de projeto; Verificação da
geometria; Avaliação das condições de pluviosidade e seus
efeitos nos taludes de escavação; Reforço do sistema de
drenagem superficial ou interna; Verificação das condições de
execução (faseamento construtivo); Inspeção visual; Manutenção
do sistema de drenagem superficial; Reabilitação do sistema de
drenagem.
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
PROBABILIDADE
SEVERIDADE
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação da
obra; Condicionamentos da
obra; Geometria de projeto
que não satisfaz as
condições de segurança;
Combinação desfavorável
de descontinuidades.Maciço medianamente
alterado (W 3-4 a W3 ),
fraturado (F4) a
medianamente fraturado
(F 3 ) até à cota 277 m,
nível de água não
detectado até à cota 277
m, famílias de
descontinuidades: N22-
26ºE, 32-38ºSE; N-S 78-
82ºE; N8-12ºW, 68-
72ºNE; e N56-60ºW, 66-
70ºSW, onduladas
rugosas a lisas,
medianamente a muito
alteradas sem presença
de água; com enchimentos
arenosos a
arenoargilosos, de 1 a 5
mm, até à cota 277 m;
filões de quartzo e de uma
banda epissienitica.
PERIGO
VULNERABILIDADESEVENTO
INDESEJÁVEL
RISCO RISCO RESIDUAL
RESPONSÁVELCONSEQUÊNCIAS
75
A vulnerabilidade associada a este evento está associada ao estado do maciço, que se
encontrava medianamente alterado (W3-4 a W3) e fraturado (F4) a medianamente fraturado (F3)
até à cota 277 m, não tendo sido detetado o nível de água. Nesta área foram identificadas as
seguintes famílias de descontinuidades: N22-26ºE, 32-38ºSE; N-S 78-82ºE; N8-12ºW, 68-
72ºNE; N56-60ºW; e 66-70ºSW, de forma ondulada, de paredes rugosas a lisas, medianamente
a muito alteradas e sem presença de água. Estas descontinuidades apresentavam
enchimentos arenosos a areno-argilosos, de 1 a 5 mm. Também se deparou com a presença
de filões de quartzo e de uma banda epissienitica.
O risco de arrancamento de pregagens pode ter a sua origem relacionada com dados
geométricos inadequados, devidos a erros de implantação da obra, a condicionamentos da
obra (estruturas enterradas) ou a uma geometria de projeto que não satisfaz as condições de
segurança (no presente caso devido a uma inadequada definição da interface depósitos
superficiais-maciço rochoso) ou mesmo combinação desfavorável de descontinuidades. Pode
também ser devido a uma possível subavaliação das ações de projeto, designadamente das
ações da água, a erros de construção relativos à instalação dos drenos ou a áreas de
escavação ou espaçamentos de pregagens superiores aos previstos no projeto ou mesmo
condições geológico-geotécnicas anormais, sendo que pluviosidade excecional também pode
ser uma causa possível. Por último, a ocorrência de resistências dos materiais inferiores às do
projeto (fluência, pressões de injeção muito elevadas, falta de proteção contra a corrosão e
condições geotécnicas diferentes das previstas) [16].
Perante a materialização deste risco, as consequências assentam num aumento de
custos e prazos associados aos trabalhos de reparação das zonas afetadas.
Foi atribuído uma probabilidade de ocorrência de valor de 2 (pouco provável) com uma
probabilidade de ocorrência entre os 2 e os10%. Em relação aos custos e prazos, foi atribuído
o valor 2 (baixo), que pode provocar danos localizados, condicionando pouco os trabalhos, dos
quais podem advir atrasos e sobrecustos baixos, com um incremento de custos entre 2 e 5% e
de prazos entre 2 e 4%. A escala adotada para a imagem/reputação também é a mínima (valor
1), não despertando qualquer atenção dos meios de comunicação social.
Do produto destes valores obtém-se um valor de 4, para os custos e os prazos
associados, sendo este um risco com uma classificação trivial, como se pode constatar na
Tabela 1.4, assim como o valor de 2, para a imagem/reputação.
Para minimizar este risco, antes da obra, devem ser realizadas verificações ao nível da
geometria de projeto em conjunto com um estudo das condições geotécnicas do mesmo,
ensaios das condições de injetabilidade do maciço, assim como uma análise das condições de
pluviosidade e seus efeitos nos taludes de escavação com vista à reavaliação do sistema de
drenagem.
Caso se sejam identificadas diferenças significativas entre as condições reais e as
admitidas no projeto, devem ser elaboradas propostas de alteração de projeto, em termos do
número, da secção e do comprimento das pregagens [16].
Após a execução da obra, periodicamente devem ser efetuadas inspeções visuais, e se
for detetada alguma anomalia de comportamento, proceder a uma rigorosa análise dos
76
resultados de receção das pregagens e dos dados de observação relativos a deslocamentos,
com vista a um eventual reforço local do número, da secção e do comprimento das pregagens,
sempre acompanhado de um reforço do sistema de observação.
Sendo estas medidas implementadas, o risco assumirá um valor mínimo, de 1, em
todos os campos, como se pode verificar através da Tabela 3.4.
3.6 Materialização dos Riscos
A cotas superiores a 283 m, em função das condições do maciço, que se revelaram
melhores do que as inicialmente previstas, foram propostas pelo projetista que constituíram
uma oportunidade e não um risco. A solução de contenção passou pela adoção de pregagens
no muro em betão armado em substituição de algumas ancoragens (Figura 3.24).
Figura 3.24- Pormenor das pregagens/ ancoragens à cota 283 [17]
O atraso na entrega dos elementos do projeto com as alterações constituiu um risco,
uma vez que levaram ao atraso da execução dos trabalhos.
Também o betão foi alterado de C30/37 para C25/30, refletindo as hipóteses
demasiado conservativas consideradas no projeto inicial.
Para aumentar a durabilidade, dado tratar-se de uma estrutura definitivas, foi exigida a
utilização de pregagens galvanizadas.
Apresenta-se, a título de exemplo, a ficha de materialização dos riscos referente às
escavações entre as cotas 273 e 265 m (ver Tabela 3.5). Nela identifica-se a frente de
trabalho, o sistema e o subsistema e descrevem-se os riscos observados (de instabilidade
global e de rotura das soluções estruturais), indicando-se como causas prováveis as fracas
condições geotécnicas.
Na zona a escavar foi detetada uma depressão preenchida por depósitos de
geomateriais, cuja origem remete para a construção da barragem de Salamonde. Este local
seria a antiga escombreira. Foram também identificadas diversas descontinuidades verticais,
com preenchimento argiloso, e franjas de zonas W5/ F5. Todos estes fatores foram tidos em
conta pelo projetista, sendo concebida uma solução de parede de betão armado moldado, com
um aumento da percentagem de armaduras do muro, um aumento da espessura do betão e um
aumento do comprimento das pregagens (Figura 3.25).
77
Figura 3.25- Muro betão armado moldado (esquisso 6) [18]
Devido à dificuldade de mobilização de equipamento de cofragem e pessoal
especializado, a construtora propôs a realização de uma parede pregada, não com betão
moldado, mas sim com betão projetado, garantindo o cumprimento do prazo, e a adaptação
das armaduras a colocar (em duas fases para permitir boas condições de colocação do betão)
e da espessura final da contenção (tendo passado de 0,15 m para 0,30 m).
No talude direito e esquerdo da escavação da estrutura da tomada de água entre as
cotas (273) e (265), foi ainda possível proceder a uma simplificação dos trabalhos, uma vez
que na solução inicial a escavação destes taludes podia interferir com a escavação dos
encontros da ensecadeira. A solução proposta pelo Empreiteiro, para além de ser mais simples
eliminava essa possibilidade de interferências. A origem do problema remete para a
inadequação da geometria inicialmente proposta para as condições geotécnicas dos taludes de
escavação e/ou dos encontros da ensecadeira. A geometria dos encontros foi também
reformulada e adaptada às características do maciço de fundação evidenciada. Deste modo,
este risco revelou-se uma oportunidade, reduzindo custos e prazos e aumentando as
condições de segurança [18].
Deste nível até à cota (245), não se verificou qualquer alteração ao projeto inicial ou
risco materializado, decorrendo todos os trabalhos conforme o planeamento e cumprindo o
respetivo calendário.
78
Tabela 3.5 - Ficha de riscos materializados no talude frontal entre as cotas (273) e (265) [16]
Data: 05-Abr-11
Frente de trabalho
SISTEMA
SUBSISTEMA
Descrição
Causas prováveis
Consequências
Risco real Probabi l idade: 2 Risco: 6
Data
14-04-2011
19-04-2011
Risco residual Probabi l idade: 1 Risco: 3
Observações
Emboqui lhamento da tomada de água
Escavação até à cota (265)
Taludes de escavação
Talude fronta l entre as cotas (273) e (265)
Aprovação da proposta efectuada pelo ACE ao abrigo de e-mai l ref.ª
FSGB-EMAIL-000473, de 27-04-11;
Gestor do Risco Consultor do Risco
EMPREITADA DE REFORÇO DE POTÊNCIA DO APROVEITAMENTO HIDROELÉCTRICO DE SALAMONDE -
SALAMONDE II
Consequências : 3
Consequências : 3
Controlo do risco Não necessário
RISCOS OBSERVADOS NO DECURSO DA CONSTRUÇÃO
Riscos de instabi l idade global e de rotura das soluções estrutura is
superiores devido à presença dos depós i tos cobertura;
Condições geotécnicas di ferentes das cons ideradas no projecto -
depós i tos de cobertura na extremidade direi ta , descontinuidades
vertica is com preenchimento argi loso, franjas de W5/F5;
Paragem dos trabalhos até definição da solução de contenção
adoptar; Atraso de execução devido à fa l ta de elementos de projecto;
Aumento das quantidades de trabalhos (colocação de armaduras ,
aumento da espessura do betão projectado e aumento do
comprimento das pregagens);
Medidas implementadas Medidas
Proposta de a l teração do ACE da parede de
betão armado para betão projectado armado
(SIIC-EMAIL-000695)
Al teração de projecto - execução de um muro em
betão armado moldado - Esquissos 5 e 6 do
projectis ta (FSGB-EMAIL-000402)
79
4 Acesso à Entrada da Tomada de Água
4.1 Descrição da Obra
De modo a criar as condições necessárias de acesso à frente de obra na zona da
Tomada de Água e futuramente para o acesso à torre das comportas, foram efetuadas diversas
escavações para a materialização de um acesso, como se pode observar na Figura 4.1.
Figura 4.1- Acesso à tomada de água onde foi encontrado um muro de alvenaria
O projeto inicial entre as cotas (273) e (284) foram alvo de reformulação, uma vez que
as condições do terreno eram completamente diferentes do esperado. Uma concentração de
depósitos de materiais grosseiros (antrópicos), entre os quais a presença de um muro antigo de
alvenaria de pedra, que não foram detetados nas primeiras sondagens, revelou a necessidade
de se executarem sondagens e estudos complementares.
A estrutura de contenção inicial do talude, baseada numa parede de betão armado
ancorada e paredes pregadas, foi reforçada e a sua geometria alterada. No entanto, a proposta
do projetista era demasiado conservativa, não merecendo a aprovação do dono de obra.
A proposta, como se pode observar na Figura 4.2 e na Figura 4.3, propunha a
construção de um novo muro em betão armado ancorado (Pútil= 500 kN) na frente do muro de
alvenaria existente, até à cota (276,50). Este muro seria em “L”. As respetivas ancoragens
seriam espaçadas de 2,5 m num único nível. A solução apresentada passava ainda por manter
a inclinação do talude existente (na ordem dos 1V:1,35H) e adotar geodrenos colocados entre
pregagens e uma malha de pregagens afastada de 3 m na horizontal e de 2 m na vertical,
desfasadas e ligadas por malhasol.
80
Figura 4.2- Planta do muro ancorado e proteção do talude do acesso à tomada de água [19]
Figura 4.3- Corte do muro ancorado [19]
4.2 Análise e Gestão dos Riscos Foram elaboradas fichas de registos de riscos baseadas nessa solução. Os tipos de
riscos admitidos e alvo de estudo para este subsistema foram a instabilidade global, rotura em
paredes ancoradas, rotura em paredes pregadas e, em paralelo, o planeamento dos trabalhos
relativos a esta obra, tal como podemos ver no esquema apresentado no Fluxograma 2 e na
Tabela 4.1.
81
Acesso à Entrada da Tomada de água
Escavação e contenção
Geral
Taludes de escavação
Instabilidade Global
Rotura em paredes
ancoradas
Rotura em paredes
pregadas
Planeamento
Fluxograma 2 – Sistemas, subsistemas e tipos de riscos da frente de acesso à tomada de água [20]
Tabela 4.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução do acesso à entrada da tomada de água
Código Frente Trabalho Sistema Subsistema Tipo de Risco
2.1.1
Acesso à Entrada da Tomada de água
Escavação e contenção Taludes de escavação
Instabilidade global
2.1.2 Rotura em paredes ancoradas
2.1.3 Rotura em paredes pregadas
2.2.1
Geral
Planeamento
Os trabalhos foram interrompidos nesta frente até à aprovação de uma nova solução.
Com vista à minimização dos respetivos risco, recomendou-se a adoção de medidas
preventivas de estabilização provisória, que podiam envolver a impermeabilização das
superfícies expostas, a colocação de um sistema de drenagem interno e superficial, assim
como a respetiva contenção temporária.
As medidas preventivas não foram ainda implementadas, tendo a ausência de
pluviosidade e as boas condições atmosféricas do ano transato possibilitaram a estabilidade
natural do talude e ausência de acidentes.
Analisa-se, seguidamente, o risco de incumprimento do planeamento previsto devido
a problemas relacionados com o acesso à entrada da tomada de água.
4.2.1 Risco de Incumprimento do Planeamento
Em relação à ficha de registo de riscos do planeamento, Tabela 4.2, proceder-se-á à
sua análise pormenorizada (código 2.2.1). Este incumprimento pode ser originado por uma
paragem ou quebra de rendimento das frentes de trabalho.
83
Tabela 4.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 2.2.1 [20]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
Falta de materiais
aprovados e/ou
recepcionados
Falta de
aprovisionamento de
materiais previstos;
utilização de materiais
não previstos; falta de
aprovação de materiais
(betão convencional);
quantidades de
trabalhos superiores às
previstas;
Falta de
disponibilidade de
equipamentos
Avaria de
equipamentos;
calibração dos
equipamentos
subdimensionamento
dos equipamentos
necessários; utilização
de equipamentos não
previstos; inadequação
dos equipamentos;
maior número de
frentes de trabalho;
Falta de recursos
humanos
Subdimensionamento
das equipas afectas a
cada uma das
actividades; trabalhos
não previstos; falta de
qualificação técnica;
Condicionamentos
provocados por
frente de trabalho
crítica
Necessidade de acesso
a trabalhos de uma
frente crítica (entrada
da tomada de água)
Deficiente qualidade
dos trabalhos
Inadequada aplicação
dos materiais; avaria de
equipamentos; falta de
qualificação técnica;
Falta de elementos
de projecto ou
alterações de
projecto
Erros e indefinições de
projecto ou do
faseamento construtivo;
condições geológicas
e/ou geotécnicas
diferentes das previstas
no projecto; adequação
do projecto às
condicionantes da obra;
Realização, em tipo ou
em quantidade, de
trabalhos não previsto
2 2 2 1 4 4 2
Previsão atempada do stock de materiais a disponibilizar em obra; Recurso a
novos equipamentos; Controlo rigoroso das qualificações técnicas dos
intervenientes e da qualidade de execução; Antecipação de condições e de
condicionantes com impacte no projecto capazes de ter reflexos na execução da
obra; Entrega dos elementos de projecto em falta de modo a possibilitar a
preparação das actividades correspondentes antes do seu início; Preparação de
Planos de Acções de Contingência (medidas preventivas de estabilização
provisória), com afectação de recursos em obra, para resposta a riscos
materializados;
1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
Paragem ou quebra de
rendimento das frentes
de trabalho
RISCO
Depósitos de materiais
pétreos, heterogéneos e
heterométricos; maciço
granítico subjacente
alterado e fracturado de
qualidade crescente em
profundidade; Zona de
intensa circulação de
veículos para a entrada
da tomada de água
Prazos associados à
execução dos diferentes
trabalhos (emboquilhamento
do túnel de acesso à Central)
e à reposição dos trabalhos
não conformes, custos
associados aos reforços de
meios e à reposição de
trabalhos não conformes,
multas, depreciação de
reputação das Entidades
envolvidas;
PERIGO
VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIAS
1 36
Previsão atempada do stock de materiais a disponibilizar em obra (pregagens,
ancoragens e betão convencional e projectado, malha-sol,...); peças de
reparação e de substituição de equipamentos; técnicos de reparação de
equipamentos; dimensionamento rigososo de equipas; reforço de frentes de
trabalho; controlo rigoroso das qualificações técnicas dos intervenientes e da
qualidade de execução; Coordenação adequada destes trabalhos com os da
frente de trabalho crítica
PROBABI-
LIDADE
SEVERIDADE
2 23 6 1 1 1Dono de Obra /
Empreiteiro
RISCO RESIDUAL
RESPONSÁVEL
85
Na sua origem podem estar falta de materiais previstos ou aprovados, a utilização de
novos materiais ou mesmo quantidades de trabalhos superiores às previstas, a
indisponibilidade de equipamentos (por avaria, por inadequação destes ao trabalho em curso,
por deficiente calibração ou mesmo por aumento das frentes de trabalho, insuficientes recursos
humanos, provocados tanto por trabalhos não previstos, como numa possível falta de
qualificação técnica, acessos limitados devido a condicionantes provocadas por problemas no
acesso à tomada de água, deficiência na qualidade dos trabalhos, devido a inadequada
aplicação, avaria de equipamentos ou falta de qualificação técnica.
Na base destes problemas, as suscitáveis vulnerabilidades estão relacionadas com os
depósitos de materiais pétreos, heterogéneos e heterométricos à superfície, com a natureza do
maciço granítico subjacente alterado e fraturado de qualidade crescente em profundidade e,
por último, com a intensa circulação de veículos para a entrada da tomada de água.
Face a esta análise, as consequências assentam a condicionamentos dos acessos e
consequente aumento dos prazos associados à execução dos diferentes trabalhos,
nomeadamente no emboquilhamento do túnel de acesso à central, nos custos associados aos
reforços de meios e à reposição dos trabalhos não conformes, multas e penalizações e por
último na depreciação de reputação das entidades envolvidas [20].
Por consequência, em relação à sua probabilidade de ocorrência é atribuído o valor de
3, numa escala de 1 a 5, com uma probabilidade entre 10 e 30% de se concretizar. Tanto os
custos como os prazos têm uma classificação baixa, de valor 2 (numa escala de 1 a 5), uma
vez que as suas consequências provocam danos localizados, condicionando os trabalhos que
poderão conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos, uma vez que existia nesta fase da obra
um outro acesso à frente da estrutura da tomada se água. No entanto, a probabilidade de
ocorrência associada ao nível dos custos situa-se entre os 2 e os 5% e ao nível dos prazos
entre os 2 e os 4%. Do produto entre o valor da probabilidade de ocorrência dos riscos e das
suas consequências, obtêm-se um valor de 6 (zona verde claro) para o risco em estudo, sendo
a designação da sua classificação moderado, uma vez que se pretende a implementação de
soluções mais eficientes ou introdução de melhorias, preferencialmente sem custos extra [20].
Em resposta a estes riscos são propostas medidas antes e depois da execução dos
referidos trabalhos, entre os quais a previsão atempada do stock de materiais a disponibilizar
em obra, a existência de peças de reparação e substituição de equipamentos e dos seus
respetivos técnicos, em conjugação com uma organização rigorosa de equipas. Poderá ainda
ser necessário, no decorrer das obras proceder ao reforço das frentes de trabalho. O controlo
rigoroso das qualificações técnicas dos intervenientes e da qualidade de execução, em paralelo
com uma coordenação adequada desses trabalhos, garantem o sucesso da obra, baixando o
risco residual para 1, valor mais baixo na escala, onde a sua probabilidade de ocorrência é rara
e os danos, assim como os trabalhos associados, são mínimos e de fácil resolução com
atrasos e sobrecustos muito baixos [20].
Como segundo evento indesejável, surge a realização de trabalhos não previstos ou
o seu aumento inesperado. A sua origem assenta na falta de elementos de projeto ou das suas
alterações, perigos causados por erros e indefinições de projeto ou do faseamento construtivo,
86
muitas vezes provocados pelas condições geológicas e/ou geotécnicas diferentes das previstas
no projeto ou na inadequação do projeto às condicionantes da obra. Este evento tem uma
reduzida probabilidade de ocorrência (2-10%), refletindo um valor de 2 na respetiva escala.
Também no que diz respeito aos custos e prazos foi considerada a classificação de 2, ou seja
baixa, uma vez que os danos são localizados e os condicionamentos dos trabalhos poderão
conduzir a atrasos e sobrecustos baixos. Sendo assim, os riscos assumem um valor de 4,
estando no limite do trivial (verde), em que nenhuma medida de controlo é necessária, sendo,
no entanto, recomendável a adoção de medidas de deteção [20].
Por forma a reduzir ainda mais este risco, aconselha-se uma previsão atempada do
stock de materiais a disponibilizar em obra, a possibilidade de usar novos recursos, assim
como o controlo rigoroso das qualificações técnicas dos intervenientes e da qualidade de
execução dos vários processos, a antecipação das condições que podem influenciar o projeto
e a sua execução em obra e evitar o atraso na entrega dos elementos de projeto, de forma a
serem preparadas com antecipação todas as ações de contingência que afetam os recursos
em obra. A implementação de todas estas medidas reduzem mais uma vez o risco para o seu
valor mínimo de 1, sendo os efeitos dos respetivos perigos mínimos para o decorrer dos
trabalhos [20].
87
5 Ensecadeira da Tomada de Água
5.1 Descrição da Obra
Para se tornar possível a construção da estrutura da tomada de água, foi construída
uma ensecadeira em betão simples (ver Figura 5.1), com fundação à cota (245,00) e o
coroamento à cota (271,50), apresentando um paramento de montante em arco cilíndrico, com
26 m de raio, e um paramento de jusante definido através de uma superfície cónica de eixo
vertical com raio de curvatura linearmente variável entre 25 m no coroamento e 21,94 m no
topo da fundação. Apesar do desnível entre a ensecadeira e o NPA de Salamonde ser apenas
de 0,64 m, o projetista considerou a folga suficiente para conter a ondulação, dada a geometria
muito encaixada da albufeira [2].
Figura 5.1- Ensecadeira da tomada de água em construção
As ensecadeiras são barragens provisórias, construídas com a finalidade de fechar
uma região do curso natural da água, de forma a oferecer condições para a execução dos
trabalhos necessários.
Existem vários tipos de ensecadeira, dependendo de vários fatores físicos (topografia,
geologia e hidrologia), característica da obra em execução, seu cronograma e riscos que
podem ser aceitáveis, devendo sempre procurar soluções económicas, dentro dos padrões
adequados à obra [21].
Neste caso, optou-se pela estrutura em betão representada na Figura 5.2, cujos
encontros funcionam por gravidade (zonas destacadas a cinza na Figura 5.2) e seu arco apoia
nestes dois pontos, sendo os encontros calculados com a finalidade de resistir apenas pelo seu
peso ao impulso da água que retêm. Sendo o betão aplicado em grandes massas, não lhe são
exigidas resistências muito elevadas.
A ensecadeira seria posteriormente totalmente demolida. No entanto, após estudos em
modelo reduzido, optou-se pela demolição apenas da parte central da barragem, como
indicado na Figura 5.3, sendo que, desta forma, a estrutura da tomada de água fica mais
protegida, assim como os seus taludes não ficam tão expostos, sendo benéfico a nível
88
aerodinâmico, uma vez que dissipa a energia do escoamento da água, diminuindo os seus
efeitos na estrutura principal. Complementarmente, os trabalhos de demolição são reduzidos,
acarretando prazos e custos inferiores [22].
Figura 5.2- Ensecadeira da Tomada de Água [23]
Figura 5.3 - Forma do ensaio do modelo reduzido- vistas frontal e em planta [22]
5.2 Processo Construtivo
A ensecadeira é constituída essencialmente por 4 partes distintas: as escavações e a
fundação do encontro esquerdo, as escavações e a fundação do arco central, as escavações e
a fundação do encontro direito e o corpo da ensecadeira como um todo.
89
As três primeiras encontram-se subdivididas em duas frentes distintas de trabalhos –
as escavações e as fundações. A última, o corpo da ensecadeira, é constituída essencialmente
por uma estrutura em betão, sendo cada subsistema e os seus riscos inerentes alvo de estudo
no subcapítulo 5.3. Para todos estes trabalhos se serem bem-sucedidos, a estrutura teve de
assentar num terreno competente hidromecanicamente, tendo, para o efeito, sido efetuados
tratamentos do terreno de fundação descritos em seguida.
5.2.1 Fundação da Ensecadeira
A escavação prevista para a implantação da ensecadeira atingia um máximo de 10 m
em profundidade, sendo os níveis máximos de tensão esperados na fundação da ordem dos
2 MPa. Dado que o maciço de fundação não apresentava as características mecânicas e de
deformabilidade exigidas para a estrutura a construir, foi efetuado um tratamento de
consolidação.
Com base nas características do maciço, estabeleceu-se uma profundidade e uma
orientação para a cortina de impermeabilização, sendo também realizada uma cortina de
drenagem a jusante da ensecadeira com o objetivo de minimizar os efeitos de subpressões que
possam desencadear situações de instabilidade do maciço de fundação a jusante e colocarem
em causa a estabilidade da estrutura [23].
Figura 5.4- Cortina de impermeabilização da ensecadeira da tomada de água [23]
O terreno de fundação apresentava-se medianamente alterado, W3, sendo que em
zonas pontuais, ainda que mínimas, atingia graus de alteração de W4 e W4-5. No que diz
respeito à fracturação, esta variou entre F3, F3-4 e F4, ou seja, as fraturas estavam desde
mediamente afastadas, com um afastamento entre 0,20 e 0,60 m, a próximas com um
afastamento entre 0,06 e 0,20 m [23].
Perante este cenário, optou-se pela execução de uma cortina de impermeabilização
com injeções de caldas de água/cimento a partir do paramento da estrutura (Figura 5.4), sendo
que estas foram, na sua maioria, efetuadas a jusante e nas suas imediações, com a exceção
dos dois encontros da ensecadeira, em que foram efetuadas a montante, situação que se pode
verificar na Figura 5.2, sendo a cortina aí representada por uma linha vermelha.
90
A cortina de impermeabilização é um tratamento destinado a controlar os caudais de
percolação na fundação. Neste tipo de trabalhos existem certos aspetos a ter em consideração,
tais como os estudos geológicos previamente efetuados e a deteção de descontinuidades e de
falhas do maciço, assim como outras singularidades da rocha de fundação. Os trabalhos
devem ser acompanhados por prospeções complementares e ajustados sempre que
necessário a novas exigências que possam surgir.
Este tipo de trabalho implica um conjunto de procedimentos, nomeadamente, a
inclinação e o tipo do furo, a composição e o traço das caldas, assim como as pressões de
injeção. Todos estes parâmetros devem ser bem estudados e controlados no decurso da
execução.
O controlo é efetuado através de uma verificação rigorosa dos procedimentos e dos
volumes e das pressões (as absorções em cada furo deve ser comparada com os resultados
dos ensaios de permeabilidade), tendo em conta as características do maciço nas diferentes
fases do tratamento. Devem ser efetuadas inspeções visuais à superfície e à intersecção dos
paramentos com a fundação. Sempre que detetadas anomalias, estas devem ser alvo de
reavaliação e devem ser tomadas as medidas necessárias com a maior brevidade.
Nesta obra, atendendo à altitude das descontinuidades mais significativas, a orientação
dos furos neste tratamento foi de 80º, com o plano horizontal mergulhado para montante com a
direção N50ºW.
O tratamento envolveu a realização de furos, em parte emboquilhados no soco da
estrutura da ensecadeira, sob os seus encontros e no terreno natural. Tanto no soco da
ensecadeira como a montante na zona dos encontros, as injeções de calda de cimento
iniciaram-se no contacto betão/fundação rochosa.
Figura 5.5- Corte transversal tipo da Cortina de impermeabilização [23]
A cortina de impermeabilização é constituída por 3 tipos de furos de injeção, como se
pode observar na Figura 5.6, os primários espaçados de 12 metros são os primeiros a ser
realizados, seguem-se os secundários espaçados de seis metros entre dois primários e os
terciários espaçados de 3 metros. Só em certas zonas foram injetados este últimos uma vez
que nem sempre era necessário a sua execução, as zonas que necessitaram desse reforço
foram sobretudo nos encontro [23].
NPA=270,36
Furos da rede de Drenagem af. 6 metros (cota de fundo 225)
Injeção de calda de Cimento até à profundidade de 30m
91
Figura 5.6-Localização dos furos de Injeção [23]
As injeções eram dadas como concluídas quando a absorção de calda de cimento do
troço submetido à pressão máxima era inferior a 0,5L/min.m durante 10 minutos, sendo que
esta pressão máxima foi mantida durante mais 10 minutos.
Em paralelo realizou-se uma linha de drenos, representada a verde na Figura 5.2, que
dista 2,5 m para jusante da cortina de impermeabilização, espaçados de 6 metros, com o
objetivo de minimizar os efeitos de supressões sobre a ensecadeira, sendo apresentado na
Figura 5.5 um corte transversal que ilustra a localização da rede de drenagem face à cortina de
impermeabilização.
Em face da presença de depósitos de escombros no maciço do encontro direito da
ensecadeira a cotas elevadas, foi projetada uma vala corta águas (Figura 5.2). No entanto,
dadas as condições geotécnicas, as dificuldades do ponto de vista construtivo, nomeadamente
a existência de taludes muito inclinados e de escavações profundas, esta solução foi
substituída, por proposta do Empreiteiro, por uma cortina de 15 estacas secantes (Ø 1,50m).
Com esta solução não foi impedida a circulação normal dos equipamentos, o que ocorreria
caso fosse adotada a solução inicial [23].
Desta forma tornou-se possível a consolidação, a impermeabilização sistemática e a
drenagem do maciço rochoso de fundação, tendo em conta o tipo e dimensões da ensecadeira
e respetivas exigências de funcionalidade.
O subcapítulo 5.2.2, que se segue, aborda a constituição do betão utilizado, o respetivo
plano de betonagem e outros pormenores do corpo da ensecadeira.
5.2.2 Corpo da ensecadeira
A ensecadeira da tomada de água, com um volume de 9335 m3 de betão, foi
construída em 65 dias. O betão numa das fases de betonagem de um dos blocos foi
proveniente da central de betão pronto de Paradela e o restante sido produzido na central da
92
obra. Na Figura 5.7, pode-se visualizar a ensecadeira em construção e o nível de água na
albufeira, que nesta fase estava baixo de forma a não comprometer a realização dos vários
trabalhos.
Figura 5.7- Construção da ensecadeira da tomada de água
Foi utilizado betão C20/25 com, baixo teor em cimento, para diminuir o calor de
hidratação e a retração do betão, os quais aumentam com a dosagem do cimento.
Complementarmente, para reduzir ainda mais a retração foi minimizada a quantidade de água,
produzindo-se um betão de reduzida fluidez, o que provoca dificuldades de bombagem do
mesmo. Para fazer face a este problema, foi utilizada o equipamento telebelt, que, como se
pode observar na Figura 5.8, permite atingir vãos com cerca de 35 metros, e dado o seu porte
reduzido permite a colocação do betão em locais de outra forma inacessíveis, não constituindo
a reduzida fluidez do betão um impedimento para a sua capacidade de bombagem [24].
Figura 5.8- Betonagem da ensecadeira com a telebelt
Como se pode observar na Figura 5.4, as linhas verticais do corpo da ensecadeira, ao
todo 5, representam as juntas de contração, imprescindíveis neste tipo de obra, dividindo o
corpo da barragem em blocos, tendo por finalidade confinar o tamanho dos blocos de
betonagem, reduzir os efeitos da retração dos betões durante a fase de desenvolvimento e
dissipação do calor de hidratação e dotar a estrutura de capacidade de sofrer deslocamentos
sem deteriorações.
93
Por sua vez, na direção horizontal, existem juntas, que são superfícies de contacto
entre betões de diferentes idades e devem ser betonadas com o menor intervalo possível de,
forma a evitar a formação de juntas frias, evitando problemas (designadamente de infiltrações
de água- ver Figura 5.9) originados por uma ligação deficiente entre os blocos de betão [25].
Figura 5.9- Pormenor de infiltração de água nas juntas de betonagem [25]
5.3 Análise e Gestão dos Riscos
Na realização das fichas de registo de risco, foram considerados 5 sistemas: escavações
e fundações do encontro esquerdo, escavações e fundação do arco central, escavações e
fundação do encontro direito, corpo da barragem e geral (Fluxograma 3 e Tabela 5.1).
Associados aos três primeiros sistemas, há dois subsistemas – taludes de escavação e
fundação. Por sua vez, nos taludes de escavação, os riscos associados foram a instabilidade
global e a rotura de taludes pregados, enquanto na fundação foram considerados a rotura ou a
perda de funcionalidade do maciço de fundação e a rotura ou a perda de funcionalidade da
cortina de impermeabilização. Para o corpo da ensecadeira, em betão, foram considerados a
instabilidade global, a perda de funcionalidade e o galgamento. Por último, foram analisados os
riscos associados ao planeamento dos trabalhos [16].
No presente trabalho foram escolhidas 5 fichas para analisar em pormenor, uma vez
que abordam temas diferentes face aos precedentes, nomeadamente a rotura ou perda de
funcionalidade do maciço de fundação, da cortina de impermeabilização da fundação do
encontro esquerdo, a instabilidade global e a perda de funcionamento do corpo da ensecadeira
e o galgamento. Procede-se nos próximos subcapítulos à análise das fichas em questão.
5.3.1 Rotura ou perda de funcionalidade do maciço de fundação do encontro esquerdo
A rotura ou perda de funcionalidade do maciço de fundação do encontro esquerdo,
referente à ficha com o código 3.1.3, expõe os seguintes eventos indesejáveis: instabilidade
global (rotura em cunha), movimentos excessivos do maciço de fundação e degradação das
características mecânicas e/ou hidráulicas do maciço, como se pode constatar na Tabela 5.2.
94
Tal como anteriormente, na origem destes eventos encontram-se perigos de 3 tipos
diferentes: dados geométricos inadequados, ações superiores ou resistências inferiores às
consideradas no projeto. Em relação aos dados geométricos inadequados, a sua causa pode
estar associada a erros de implantação, a uma geometria de projeto que não satisfaz as
condições de segurança (por exemplo uma inadequada definição da interface depósitos
superficiais - maciço rochoso) ou a uma combinação desfavorável de descontinuidades em
termos de atitude em face da escavação proposta ou a presença de falhas com maior
enchimento.
No que remete para as ações superiores às do projeto uma subavaliação do nível de
água na albufeira, a falta de drenagem e o desrespeito do faseamento construtivo podem estar
na sua origem destes eventos. Por último, pode ter havido uma sobreavaliação das
propriedades dos materiais no projeto ou erros de construção relacionados com saturação e
descompressão do maciço, assim como condições geológico-geotécnicas anormais.
Neste local o maciço granítico apresentou-se alterado (W4) a medianamente alterado
(W3) e muito fraturado (F5) a medianamente fraturado a fraturado (F3-4). Nos taludes dos
alçados E e W foi igualmente detetada a presença de material grosseiro rolado a angular.
Foram reconhecidas uma falha (FN com a direção E-W), já identificada na fase de projeto, e
várias famílias de descontinuidades nos taludes frontal e laterais até à cota 261 m (N80-84°W,
60-64°SW, N36-44°E, 84-86°NW ou SE, N64-66°W, 10-12°NE e E-W, 64-66°S). Estas
descontinuidades apresentavam-se muito afastadas a afastadas, com paredes rugosas a
ligeiramente rugosas, irregulares, secas na parte superior do talude e húmidas na parte inferior
e com enchimentos areno-argilosos com 1 a 5 mm e, por vezes, superiores a 5 mm [16].
Tomou-se, como exemplo, a degradação das características mecânicas e/ou
hidráulicas do maciço durante a sua escavação. Sendo essencial para uma estrutura como a
presente a existência de um bom encastramento da fundação e a um maciço de adequadas
características hidráulicas, a referida degradação pode ter como consequência a necessidade
de proceder a um maior volume de escavação até que seja encontrada um maciço competente,
aumentando os custos e prazos associados a estes trabalhos de sobre escavação, ou a
realização de trabalhos adicionais e não previstos no projeto de consolidação e de
impermeabilização das zonas afetadas.
Perante o estado do maciço encontrado e as exigências colocadas no projeto,
admite-se uma probabilidade de ocorrência deste evento indesejável de valor 3 (provável),
sendo a respetiva probabilidade de ocorrência estabelecida entre os 10 e os 30%. Em relação
aos custos e prazos considerados, o valor atribuído foi de 2, uma classificação baixa (numa
escala de 1 a 5), uma vez que as zonas de piores características eram localizadas, podendo
apenas conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos. A severidade associada ao nível dos
custos situa-se entre os 2 e os 5% e ao nível dos prazos entre os 2 e os 4%. A escala adotada
para a imagem/reputação também é mínima, uma vez que a ocorrência deste evento não
afetará nem pessoas nem equipamentos [16].
95
Ensecadeira da
Tomada de água
Encontro Esquerdo
Arco Central
Encontro Direito
Corpo da
Ensecadeira
Geral
Taludes de escavação
Taludes de escavação
Taludes de escavação
Fundação
Fundação
Fundação
EstruturaDe Betão
Planeamento
Instabilidade global
Instabilidade Global
Instabilidade Global
Rotura de Taludes Pregados
Rotura ou perda de
Funcionalidade do maciço de Fundação
Rotura ou perda de
Funcionalidade da cortina de impermeabilização
Rotura ou perda de
funcionalidade do maciço de fundação
Rotura ou perda de
funcionalidade da cortina de impermeabilização
Rotura das Paredes Pregadas
Rotura ou perda de
funcionalidade da cortina de impermeabilização
Rotura ou perda de
funcionalidade do maciço de fundação
Instabilidade Global
Perda de funcionamento
Galgamento
Rotura de taludes pregados
Fluxograma 3- Sistemas, subsistemas e tipos de riscos da ensecadeira da entrada da
tomada de água [16]
96
Tabela 5.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução da ensecadeira da
tomada de água
Código Frente Trabalho Sistema Subsistema Tipo de Risco
3.1.1
Ensecadeira da tomada de
água
Encontro esquerdo
Taludes de escavação Instabilidade global
3.1.2 Taludes de escavação Rotura de taludes pregados
3.1.3 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade
do maciço de fundação
3.1.4 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade da cortina de impermeabilização
3.2.1
Arco central
Taludes de escavação Instabilidade global
3.2.2 Taludes de escavação Rotura de taludes pregados
3.2.3 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade do
maciço de fundação
3.2.4 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade da
cortina de impermeabilização
3.3.1
Encontro direito
Taludes de escavação Instabilidade global
3.3.2 Taludes de escavação Rotura de taludes pregados
3.3.3 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade do
maciço de fundação
Do produto destes valores obtém-se um valor de 6, para o risco de aumento de custos
e de prazos associados, classificação de risco moderado como se pode constatar na Tabela
1.4.
Devem, por consequência, ser desenvolvidas soluções mais eficientes ou serem
introduzidas melhorias, preferencialmente sem custos extra. Por outro lado, o campo referente
à imagem e reputação toma o valor 3, cuja classificação trivial considera que não são
necessárias medidas de controlo, recomendando-se apenas a adoção de medidas de deteção,
o que já estava implementado em obra, mediante a realização sistemática de cartografias das
zonas escavadas.
As medidas gerais a tomar como forma de prevenir a degradação das características
mecânicas e/ou hidráulicas do maciço de fundação são a elaboração de uma cartografia da
fundação, capaz de identificar zonas de menor resistência ou de maior condutividade
hidráulica, com o correspondente reconhecimento das superfícies escavadas para deteção de
zonas descomprimidas ou muito fissuradas, assim como uma avaliação das condições de
percolação, de pluviosidade e dos seus efeitos na fundação. Durante o decurso dos trabalhos
devem complementarmente ser efetuadas avaliações dos planos de fogo e dos seus efeitos na
fundação. Caso este risco se materialize deve-se executar tratamentos de consolidação e/ou
de impermeabilização, realizar a drenagem da água de fundação, assim como a
alteração/adaptação dos planos de fogo [16].
97
Tabela 5.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.3.[16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
Resistências
inferiores às do
projecto
Sobreavaliação das
propriedades do
maciço de fundação;
Erros de construção
(saturação e
descompressão do
maciço); Condições
geológico-geotécnicas
anormais;
Pluviosidade
excepcional; Efeitos
de vibrações
excessivas
Degradação das
características
mecânicas e/ou
hidraúlicas do maciço
Custos e prazos associados
aos trabalhos de sobre-
escavação e/ou de
consolidação e/ou de
impermeabilização das
zonas afectadas;
3 2 2 1 6 6 3
Cartografia da fundação; Reconhecimento das superfícies escavadas para
detecção de zonas descomprimidas ou muito fissuradas; Avaliação das condições
de pluviosidade e dos seus efeitos na fundação; Avaliação dos planos de fogo e
dos seus efeitos na fundação; Execução de tratamentos de consolidação e/ou de
impermeabilização; Drenagem da água de fundação; Alteração / adaptação dos
planos de fogo;
1 1 1 Empreiteiro
2 2
1 2
3 3 1
2
Cartografia da fundação; Verificação das condições geotécnicas de projecto;
Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de zonas de
deformáveis; Execução de prospecção complementar; Avaliação das condições
de pluviosidade e dos seus efeitos na fundação; Avaliação dos planos de fogo e
dos seus efeitos na fundação; Proposta de alterações de projecto em termos de
geometria da fundação; Execução de tratamentos de consolidação; Drenagem da
água de fundação; Alteração / adaptação dos planos de fogo;
2 4
23
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto; Cartografia da fundação; Verificação das condições geotécnicas de
projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de
instabilizações ou de descontinuidades; Avaliação das condições de pluviosidade
e dos seus efeitos na fundação; Proposta de alterações de projecto em termos de
geometria da fundação; Execução de tratamentos de consolidação; Drenagem da
água de fundação;
RESPONSÁVEL
2 3
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
6 6 2
Acções
superiores às do
projecto
Subavaliação das
acções de projecto
(nível de água na
albufeira,
subpressões); Erros de
construção; Condições
geológico-geotécnicas
anormais; Vibrações
excessivas;
Pluviosidade
excepcional
Movimentos excessivos
Custos e prazos associados
aos trabalhos de sobre-
escavação e/ou de
consolidação das zonas
afectadas;
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação
da obra;
Condicionamentos da
obra; Geometria de
projecto que não
satisfaz as condições
de segurança
(Inadequada definição
da interface depósitos
superficiais - maciço
rochoso); Combinação
desfavorável de
descontinuidades;
Presença de falhas de
maior enchimento)
Maciço granítico
medianamente alterado
(W3), pontualmente
alterado/muito alterado
(W3-4/W4-5) e muito
fracturado (F5) a
medianamente
fracturado/fracturado (F3-
4); famílias de
descontinuidades: NS, 80-
90°E, NNE-SSW, 80-
90°SE, NNW/SSE, 74-
90°NE e ENE-WSW,
20°NW, muito afastadas
a afastadas, com
enchimento areno-
argiloso com 1 a 5mm
ou >5mm; nível freático
na base da fundação;
Instabilidade global
(rotura em cunha)
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
RISCO RESIDUALRISCOSEVERIDADE
1 2 2
PERIGO
VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-
LIDADE
Danos em equipamentos;
Condicionamentos impostos
à circulação de
equipamentos e de
pessoas;Custos e prazos
associados aos trabalhos de
limpeza e estabilização das
zonas afectadas;
Depreciação da reputação
das entidades envolvidas
99
Com estas medidas implementadas tanto a probabilidade de ocorrência, como as
consequências e respetivo risco baixam para um valor mínimo de 1, caracterizado como trivial na
respetiva escala, não levantando desta forma nenhum tipo de problema na frente de trabalho em
causa.
5.3.2 Rotura ou perda de funcionalidade da cortina de impermeabilização
Nesta ficha de análise de risco (ver Tabela 5.3), com o código 3.1.4, relativa à rotura ou à
perda de funcionamento da cortina de impermeabilização encontram-se descritos 3 eventos
indesejáveis: a degradação das características mecânicas e/ou hidráulicas do maciço, a percolação
excessiva para jusante e a instabilidade a jusante devido a subpressões elevadas. Escolhe-se esta
última para descrever em pormenor, uma vez que apresenta o risco mais elevado desta ficha.
Em geral, as causas deste evento assentam em dados geométricos inadequados induzidos
por erros de implantação da obra ou por uma inadequada definição em projeto da localização, da
inclinação, do espaçamento ou da profundidade da cortina de injeção ou da cortina de drenagem face
às características reais do maciço. Podem igualmente dever-se a ações superiores às admitidas no
dimensionamento ou ações elevadas na fase de execução, designadamente a ocorrência de
elevados níveis de água na albufeira, capazes de induzir subpressões ou percolações elevadas, ou
pressões de calda de injeção inadequadas. Complementarmente, podem ocorrer devido à presença
de materiais de resistência inferior ou de maior permeabilidade do que a considerada em projeto, por
condições geológico-geotécnicas anormais ou causadas pelo processo construtivo, nomeadamente
por caldas ou procedimentos de injeção inadequados. As características do maciço foram já descritas
no ponto anterior [16].
Na presente obra, a cortina de drenagem está afastada cerca de 2,5 m da ensecadeira e da
cortina de impermeabilização (ver Figura 5.5), criando desta forma possibilidade de subpressões
elevadas a jusante originadas pela ascensão da água entre a cortina de impermeabilização e a de
drenagem. As consequências custos e prazos associados a este risco são os trabalhos de reforço do
sistema de drenagem, se o risco for detetado a tempo, ou a reabilitação da zona afetada.
Este risco tem uma probabilidade de ocorrência de valor 3 (provável), estabelecida entre os
10 e os 30%. Os custos e os prazos referentes à sua materialização têm uma classificação baixa de
valor 2 (numa escala de 1 a 5), uma vez que as suas consequências provocam danos localizados r
condicionamentos dos trabalhos que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos. No
entanto, a severidade associada ao nível dos custos situa-se entre os 2 e 5% e ao nível dos prazos
entre os 2 e os 4%. A escala adotada para a severidade da imagem/reputação também é a mínima,
valor 1, não tendo qualquer atenção dos meios de comunicação [16].
101
Tabela 5.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.4. [16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
Resistências
inferiores às do
projecto
Sobreavaliação das
propriedades dos
materiais no projecto;
Erros de construção
(pressões de água e de
injecção muito
elevadas, caldas de
injecção
inadequadas);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Instabilidade a jusante
devido a subpressões
elevadas
Custos e prazos associados
aos trabalhos de reabilitação
do sistema de drenagem
3 2 2 1 6 6 3
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto; Verificação das condições geotécnicas de projecto; Análise dos
resultados dos ensaios de permeabilidade; Proposta de alterações de projecto
em termos de pressões e caldas de injecção e de comprimento e espaçamento
de furos; Verificação dos procedimentos de execução dos trabalhos; Realização
e análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio; Análise dos resultados
dos ensaios de controlo; Análise dos dados de observação relativos às cotas
piezométricas a jusante; Execução de cortina de drenagem e reforço do sistema
de bombagem;
1 2 2
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
2 2
1 2
2 2 1
3
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto; Verificação das condições geotécnicas de projecto; Análise dos
resultados dos ensaios de permeabilidade; Proposta de alterações de projecto
em termos de pressões e caldas de injecção e de comprimento e espaçamento
de furos; Verificação dos procedimentos de execução dos trabalhos; Realização
e análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio; Análise dos resultados
dos ensaios de controlo; Análise dos dados de observação relativos a caudais;
Reforço do sistema de bombagem;
1 2
21
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto; Verificação das condições geotécnicas de projecto; Análise dos
resultados dos ensaios de permeabilidade; Proposta de alterações de projecto
em termos de pressões e caldas de injecção e de comprimento e espaçamento
de furos; Verificação dos procedimentos de execução dos trabalhos; Realização
e análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio; Análise dos resultados
dos ensaios de controlo;
RESPONSÁVEL
3 1
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
4 4 1
Acções
superiores às do
projecto
Subavaliação das
acções de projecto
(nível de água na
albufeira,
subpressões); Erros de
construção (caldas de
injecção inadequadas,
pressões de injecção
diferentes das de
projecto); Condições
geológico-geotécnicas
anormais;
Pluviosidade
excepcional
Percolação excessiva
para jusante
Custos e prazos associados
aos trabalhos temporários de
drenagem (bombagem) e/ou
de reforço da cortina de
impermeabilização
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação
da obra; Geometria de
projecto que não
satisfaz as condições
de segurança
(Inadequada definição
do espaçamento ou da
profundidade);
Presença de falhas de
maior enchimento)
Maciço granítico
medianamente alterado
(W3), pontualmente
alterado/muito alterado
(W3-4/W4-5) e muito
fracturado (F5) a
medianamente
fracturado/fracturado (F3-
4); familias de
descontinuidades:NS, 80-
90°E, NNE-SSW, 80-
90°SE, NNW/SSE, 74-
90°NE e ENE-WSW,
20°NW, muito afastadas
a afastadas, com
enchimento areno-
argiloso com 1 a 5mm
ou >5mm; nível freático
na base da fundação
Degradação das
características
mecânicas e/ou
hidraúlicas do maciço
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
RISCO RESIDUALRISCOSEVERIDADE
1 3 3
PERIGO
VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-
LIDADE
Custos e prazos associados
aos trabalhos de reforço do
maciço e da cortina de
impermeabilização
103
Do produto destes valores obtém-se um valor de 6, no caso dos custos e prazos associados,
sendo este um risco com uma classificação moderada, devendo-se desenvolver soluções mais
eficientes ou uma introdução de melhorias, preferencialmente sem custos extra. Por sua vez, no
campo referente ao risco da imagem e reputação o valor 3 referente a uma classificação trivial, que
releva que este acontecimento pouca importância assume para a comunicação social.
Face a estes valores, é recomendável a implementação de uma resposta planeada.
Nomeadamente, antes dos trabalhos devem-se efetuar verificações das condições de implantação da
obra, acompanhada de uma verificação da geometria/condições geotécnicas de projeto. No decurso
da obra deve-se efetuar uma análise dos resultados dos ensaios de permeabilidade. Por outro lado,
se o risco se materializar devem ser efetuadas alterações de projeto em termos de pressões e caldas
de injeção, do comprimento e espaçamento de furos, elaborada uma verificação dos procedimentos
de execução dos trabalhos, uma análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio e dos
ensaios de controlo. Os dados de observação relativos às cotas piezométricas a jusante também
devem ser analisados por último, podendo ser necessário a execução de um reforço da cortina de
drenagem e do sistema de bombagem [16].
Se estas medidas forem implementadas, a probabilidade do risco baixa para o valor mínimo
de 1 e as consequências baixam para o valor 2, sendo o seu produto 2, caracterizado como trivial na
respetiva escala de consequências, não levantando desta forma nenhum tipo de problema na frente
de trabalho em causa.
5.3.1 Instabilidade global da barragem
No subsistema do corpo da barragem, mais concretamente na estrutura de betão (Tabela 5.4,
ficha com código 3.4.1), o evento indesejável remete para a instabilidade do conjunto estrutura-
fundação, apesar da sua reduzida probabilidade de colapso, dado que todo o projeto e sua respetiva
construção foram alvos dos mais cuidadosos critérios em cada fase do processo. Em termos de
funcionamento estrutural, o arco central do corpo da barragem apoio sobre os encontros de gravidade
em cada uma das margens.
Uma barragem em betão, devidamente concebida e construída, não rompe, em geral, pelo
próprio betão mas sim pela base ou pelos encontros na sua ligação ao maciço envolvente,
nomeadamente, se o tratamento de fundação for insuficiente ou tiver sido mal efetuado ou se
existirem descontinuidades que provocam deslizamento da estrutura.
Outro fator que pode levar à sua rotura é a acumulação de grandes quantidades de água do
lado de jusante, se a altura da água for superior a jusante e não a montante. Neste caso, o arco de
betão que constitui a barragem, em vez de estar comprimido, é solicitado à tração, podendo permitir a
aberturas das juntas e provocar a rotura da barragem. Para obviar a esta situação foi construída uma
comporta de emergência, que se pode observar na Figura 5.10, com a finalidade de equilibrar ps
níveis da água no interior e exterior da ensecadeira.
105
Tabela 5.4- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.1. [16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
Resistências
inferiores às do
projecto
Sobreavaliação das
propriedades dos
materiais no projecto;
Erros de construção
(estudo de
caracterização dos
materiais
inadequados,
alteração da
sequência construtiva);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
3
Instabilidade do
conjunto estrutura -
fundação
Perdas de vidas humanas;
Danos em equipamentos;
Condicionamentos impostos
à circulação de
equipamentos e de pessoas;
Custos e prazos associados
aos trabalhos de limpeza e
reconstrução das estruturas
afectadas; Depreciação da
reputação das entidades
envolvidas
1 5 5 2 21
Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de
projecto; Cartografia das zonas escavadas; Verificação das condições
geotécnicas de projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para
detecção de zonas de fraca resistência, de franca percolação da água e com
descontinuidades desfavoráveis; Análise dos resultados de controlo das
características da fundação; Análise dos resultados de caracterização e de
recepção dos materiais e das suas componentes; Inspecção visual; Análise dos
dados de observação (deslocamentos, movimentos de juntas e subpressões na
fundação); Proposta de alterações de projecto em termos de geometria, de
tratamentos de consolidação, de impermeabilização e de drenagem; Controlo
dos procedimentos de execução;
5 5 3
Depósitos de material
grosseiro rolado/angular
no encontro direito e nos
taludes dos alçados E e
W do encontro
esquerdo; Maciço
granitico medianamente
alterado (W3)
pontualmente
alterado/muito alterado
(W3-4/W4-5) e muito
fracturado (F5) a
medianamente
fracturado/fracturado (F3-
4) na base da fundação;
ocorrência de 1 falha
provável no encontro
esquerdo (FM com a
direcção aprox. E-W
interpretada vertical);
familias de
descontinuidades: N8-
12°E, 76-88°SE ou NW,
N36-44°E, 84-88°SE ou
NW, N48-66°W, 10-18°NE,
N18-24°W, 22-28°SW, E-
W, 60-64°S e N66-70°E, 22-
26°NW, muito afastadas
a afastadas, rugosas a
ligeiramente rugosas,
irregulares, com
enchimento areno-
argiloso com 1 a 5 mm
ou >5mm, secas e
húmidas nas cotas mais
baixas; nível freático na
base da fundação;
Encontro esquerdo
Acções
superiores às do
projecto
Subavaliação das
acções de projecto
(níveis de água a
montante e a jusante,
pressões intersticiais,
acções térmicas); Erros
de construção
(alteração da
sequência construtiva,
não abertura da
comporta); Condições
geológico-geotécnicas
anormais;
Pluviosidade
excepcional
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação
da obra;
Condicionamentos da
obra; Geometria de
projecto que não
satisfaz as condições
de segurança;
Combinação
desfavorável de
descontinuidades;
Presença de falhas
RESPONSÁVELEVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIAS
PERIGO
VULNERABILIDADESPROBABI-
LIDADE
SEVERIDADE RISCO RISCO RESIDUAL
107
Figura 5.10 - Comporta de emergência na tomada de água
Os perigos associados à instabilidade do conjunto estrutura-fundação são uma inadequada
geometria de projeto que não satisfaz as condições de segurança, erros de implantação da obra e
condicionamentos imprevistos. Outra causa que pode esta na origem da instabilidade pode ser uma
combinação desfavorável de descontinuidades ou a presença de falhas, a combinação de níveis de
água a montante e a jusante mais desfavoráveis que os admitidos no projeto, elevadas pressões
intersticiais, alteração da sequência construtiva e a não abertura da comporta quando o nível de
jusante ultrapassa o de montante. Por último, contam-se os perigos associados a resistências
inferiores às do projeto, assente sobre uma sobreavaliação das propriedades dos materiais,
decorrentes de estudo de caracterização dos materiais inadequados ou condições geológico-
geotécnicas anormais [16].
Ao longo da fundação e encontros da ensecadeira foram identificados depósitos de material
grosseiro rolado/angular no encontro direito e nos taludes dos alçados E e W do encontro esquerdo,
um maciço granítico medianamente alterado (W3) pontualmente alterado a muito alterado (W3-4/W4-5)
e muito fraturado (F5) a medianamente fraturado a fraturado (F3-4), na base da fundação, uma falha
provável no encontro esquerdo (FM com a direção aproximada E-W interpretada como vertical) e as
seguintes famílias de descontinuidades: N8-12°E, 76-88°SE ou NW, N36-44°E, 84-88°SE ou NW,
N48-66°W, 10-18°NE, N18-24°W, 22-28°SW, E-W, 60-64°S e N66-70°E, 22-26°NW, sendo
caracterizadas como muito afastadas a afastadas, rugosas a ligeiramente rugosas, irregulares, com
enchimento areno-argiloso com 1 a 5 mm ou superior a 5mm, apresentando-se, no entanto, secas e
húmidas nas cotas mais baixas. Não foi detetado o nível freático na base da fundação [16].
Perante as condições geológico-geotécnicas e de implantação da obra, que permite o fácil
escoamento de água para a zona interior da ensecadeira e a sua saída apenas por bombagem e
através da referida comporta de emergência, e dado o permanente nível de água (apenas
temporariamente condicionado) na albufeira de Salamonde, podem surgir consequências graves se
este evento se materializar, designadamente, perdas de vidas humanas, danos em equipamentos e
condicionamentos impostos à circulação de equipamentos e de pessoas. Os custos e prazos
associados aos trabalhos de limpeza e reconstrução das estruturas afetadas são elevadíssimos e só
108
poderão ser realizados após o abaixamento do nível da albufeira em Salamonde, pelo que este
acontecimento implicará uma inegável depreciação da reputação das entidades envolvidas.
A probabilidade de ocorrência assume o valor de 1 (raro) com uma probabilidade de
ocorrência inferior aos 2. As respetivas consequências referentes aos custos e prazos tomam o valor
mais elevado, de 5. Adicionalmente, os danos podem afetar fortemente componentes definitivas da
obra, designadamente durante a execução do circuito hidráulico, que poderão conduzir a atrasos e
sobrecustos muito elevados, nomeadamente um aumento superior a 25% para os custos das
atividades e um aumento superior a 15% para o prazo de execução dos trabalhos. Ao nível da
imagem/reputação atribui-se uma escala 3 (moderado), que já provoca uma cobertura adversa a nível
regional, requerendo, desta forma, uma intervenção da direção do dono da obra e/ou do construtor
[16].
Do produto destes valores obtém-se um valor de 5, no caso dos custos e prazos associados,
sendo este um risco com uma classificação moderada, como se pode constatar na Tabela 1.4,
devendo-se desenvolver soluções mais eficientes ou uma introdução de melhorias, preferencialmente
sem custos extra.
Perante estes valores, anteriormente à execução da obra devem ser verificadas as condições
de implantação da obra e a geometria de projeto, analisadas as zonas escavadas para deteção de
zonas de fraca resistência, de franca percolação da água e com descontinuidades desfavoráveis e
verificadas as condições geotécnicas de projeto. Durante a execução da obra deve ser efetuada uma
verificação da análise dos resultados de controlo das características da fundação e dos resultados de
caracterização e de receção dos materiais e respetivas componentes. Complementarmente, estas
medidas devem ser sempre acompanhadas de inspeções visuais e da recolha e análise de dados de
observação (deslocamentos, movimentos de juntas e subpressões na fundação). Se ocorrer algum
desvio relativamente às hipóteses de projeto, devem ser propostas alterações em termos de
geometria, tratamentos de consolidação, impermeabilização e de drenagem, devendo estas ser
acompanhados durante a sua execução [16].
Se estes procedimentos forem respeitados, o risco residual baixa para o valor 4, baixando de
uma classificação moderada para trivial, em que só se requerem medidas de deteção. No entanto,
este risco deve ser alvo de uma atenção especial, apesar da sua reduzidíssima probabilidade de
ocorrência, dado que as suas consequências são muito graves, colocando em causa, não só a
paragem da obra, assim como as vidas dos trabalhadores.
5.3.2 Perda de funcionalidade
Na ficha com o código 3.4.2, referente à perda de funcionalidade da estrutura de betão da
ensecadeira, estão presentes 3 tipos de eventos indesejáveis: fissuração ou fendilhação, movimentos
de juntas e passagem de água, descritos em pormenor na Tabela 5.5.
Para análise, escolheu-se o evento indesejável referente à passagem de água, apesar do seu
valor ser igual aos outros dois riscos. Na realidade este acontecimento materializou-se em obra,
apesar de não colocar em causa a ensecadeira, dado que a passagem de água verificada, sendo de
109
valor reduzido não condiciona os trabalhos de jusante, apenas podendo afetar a sua durabilidade a
longo prazo. Sendo a ensecadeira uma estrutura provisória o risco materializado é assim diminuto.
Como causas para a sua ocorrência podem-se elencar ações térmicas elevadas, falta ou
deficiente injeção das juntas de betonagem, retração, má vibração, controlo das temperaturas
insuficiente, descofragem prematura e intervalo de tempo excessivo entre betonagens.
As consequências deste modo de rotura remetem para custos e prazos associados aos
trabalhos de reparação das zonas afetadas. Pode-se observar este evento na Figura 5.9. A sua
probabilidade de ocorrência assume o valor de 1 (raro) com uma probabilidade de ocorrência inferior
aos 2%. Em relação aos custos e prazos, o valor atribuído foi de 2, uma classificação baixa (numa
escala de 1 a 5), uma vez que as suas consequências provocam danos localizados, condicionando os
trabalhos, que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos. No entanto, ao nível dos custos,
prevê-se apenas um aumento de 2 a 5% e ao nível dos prazos entre os 2e os 4%. A escala adotada
para a imagem/reputação também é mínima, não tendo qualquer atenção dos meios de comunicação
[16].
Do produto da probabilidade pelas consequências obtém-se o valor do risco em concreto, que
assume valor 2, para os custos e prazos, e o valor 1, para a imagem/reputação, ambos localizados na
zona considerada como trivial, como se pode constatar na Tabela 1.4, dado que, apesar da sua
materialização, neste tipo de estrutura provisória não existe preocupações acrescidas sobre a
durabilidade da estrutura.
Durante a construção do corpo da ensecadeira deve ser efetuada uma revisão dos estudos
dos betões, uma análise dos resultados dos ensaios sobre os materiais e as suas componentes e dos
dados de observação (controlo da temperatura do betão e das condições ambientais, deslocamentos
e movimento de juntas). Também deve ser efetuada uma verificação e controlo dos procedimentos de
betonagem, de execução de juntas quentes, frias e de injeção, assim como proceder-se a uma
eventual reinjeção de juntas. Em todas as fases deve ser efetuar a observação da estrutura através
da realização de frequentes inspeções visuais [16].
Estas medidas devem ser sempre adotadas de forma a prevenir a ocorrência ou agravamento
das passagens de água.
111
Tabela 5.5- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.2.[16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
Resistências
inferiores às do
projecto
Sobreavaliação das
propriedades dos
materiais (retracção);
Erros de construção
(estudos de
caracterização dos
materiais, vibração,
controlo das
temperaturas
insuficientes,
descofragem
prematura, deficiente
injecção das juntas);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Passagens de água 1 2 2 1 2 2 1 1 1 1
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
21 12 2
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação
da obra; Erros de
construção
(movimentos das
cofragens);
Condicionamentos da
obra; Geometria de
projecto que não
satisfaz as condições
de segurança;
Combinação
desfavorável de
descontinuidades;
Presença de falhas
Depósitos de material
grosseiro rolado/angular
no encontro direito e nos
taludes dos alçados E e
W do encontro
esquerdo; Maciço
granitico medianamente
alterado (W3)
pontualmente
alterado/muito alterado
(W3-4/W4-5) e muito
fracturado (F5) a
medianamente
fracturado/fracturado (F3-
4) na base da fundação;
ocorrência de 1 falha
provável no encontro
esquerdo (FM com a
direcção aprox. E-W
interpretada vertical);
familias de
descontinuidades: N8-
12°E, 76-88°SE ou NW,
N36-44°E, 84-88°SE ou
NW, N48-66°W, 10-18°NE,
N18-24°W, 22-28°SW, E-
W, 60-64°S e N66-70°E, 22-
26°NW, muito afastadas
a afastadas, rugosas a
ligeiramente rugosas,
irregulares, com
enchimento areno-
argiloso com 1 a 5 mm
ou >5mm, secas e
húmidas nas cotas mais
baixas; nível freático na
base da fundação
Fissuração / fendilhação
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
Acções
superiores às do
projecto
Subavaliação das
acções de projecto
(nível de água na
albufeira, acções
térmicas); Erros de
construção
(movimentos da
fundação, pressão de
injecção das juntas);
Condições geológico-
geotécnicas anormais;
Vibrações excessivas;
Pluviosidade
excepcional
Movimentos de juntas 1 2
2
2 1
4 4
2
Projectista /
Fiscalização /
EmpreiteiroCustos e prazos associados
aos trabalhos de reparação
das zonas afectadas;
CONSEQUÊNCIAS
SEVERIDADE
PROBABI-
LIDADE
2 2
RISCO
RESPONSÁVEL
RISCO RESIDUAL
2 12 1 2
Verificação das condições de implantação da obra; Cartografia da fundação;
Verificação das condições geotécnicas de projecto; Reconhecimento das
superfícies escavadas para detecção de zonas de deformáveis; Análise dos
resultados de controlo das características da fundação; Revisão dos estudos dos
betões; Análise dos resultados dos ensaios sobre os materiais e as suas
componentes; Análise dos dados de observação (controlo da temperatura do
betão e das condições ambientais, deslocamentos e movimento de juntas);
Proposta de alterações de projecto em termos de geometria, de tratamentos de
consolidação, de impermeabilização e de drenagem; Verificação e controlo dos
procedimentos de betonagem e de execução de juntas quentes e frias e de
injecção; Inspecção visual; Reinjecção de juntas;
EVENTO INDESEJÁVEL
PERIGO
VULNERABILIDADES
113
5.3.3 Galgamento
A última ficha, com o código 3.4.3, é referente ao galgamento da estrutura de betão da
ensecadeira, como se pode constatar na Tabela 5.6.
O galgamento da ensecadeira tem 2 perigos associados: dados geométricos inadequados,
cuja causa remete para erros de execução da obra, condicionamentos da obra impostos pela subida
do nível da água da albufeira durante a sua construção, folga insuficiente associada a condições de
pluviosidade e condições de afluência excecionais.
Estes perigos remetem para as vulnerabilidades relativas às condições de exploração da
albufeira de Salamonde durante a fase de construção e às condições de afluência a esta barragem
durante a fase de exploração. Chama-se a atenção para o fato de esta barragem em termos
hidráulicos não respeitar o atual Regulamento de Segurança de Barragens, designadamente as
exigências em termos de cheia de projeto, o que levou a EDP a construir um novo descarregador de
cheias complementar, referido no capítulo 1,o qual foi incluído na presente empreitada.
Desde modo, considera-se que a probabilidade associada ao galgamento é não desprezável,
pelo que também foi admitida a possibilidade de galgamento da ensecadeira, mas agora com riscos
associados muito mais elevados.
Este tipo de risco não implica a destruição da ensecadeira, mas ao inundar toda a área a
jusante desta, pode provocar perdas de vidas humanas, danos em equipamentos, criando
condicionamentos à circulação de equipamentos e de pessoas, aumentando os custos e prazos
associados aos trabalhos de limpeza e reconstrução das estruturas afetadas, assim como uma
depreciação da reputação das entidades envolvidas.
Este tipo de evento tem a probabilidade de ocorrência assume o valor de 1 (raro) com uma
probabilidade de ocorrência inferior aos 2%. As respetivas consequências referentes aos custos e
prazos tomam um valor muito elevado de 5, uma vez que este tipo de evento é muito prejudicial,
sendo a sua classificação muito elevada. Os danos podem ser muito elevados em componentes
definitivas da obra, que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos muito elevados, nomeadamente
um aumento superior a 25%, para os custos das atividades e um aumento superior a 15%, no prazo
de execução dos trabalhos em análise. Ao nível da imagem/reputação atribui-se uma escala 3
(moderado), que já provoca uma cobertura adversa a nível regional, requerendo desta forma uma
intervenção da direção do dono da obra e/ou do construtor [16].
Do produto destes valores obtém-se um valor de 5, no caso dos custos e prazos associados,
sendo este um risco com uma classificação moderada, como se pode constatar na Tabela 1.4.
A resposta planeada, passa pelo estabelecimento de níveis de alerta e de alarme (sendo
decretada evacuação total caso se atinga nível de alarme). Caso o nível de água seja elevado
deve-se efetuar um abaixamento do nível da água na albufeira de Salamonde, nomeadamente
quando for previsível a ocorrência de precipitação muito intensa e de longa duração. Em paralelo
deve ser elaborado de um plano de emergência, a instalação das comportas na ensecadeira e na
torre das comportas de segurança no circuito hidráulico da tomada de água logo possível, de modo a
evitar a inundação dos túneis profundos [16].
115
Tabela 5.6- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.3.[16]
RESPOSTA PLANEADA
DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/
ReputaçãoCustos Prazos
Imagem/
Reputação
(Procedimentos, meios e condições de aplicação)
Prob. Sev. RISCO
2
Projectista /
Fiscalização /
Empreiteiro
RISCO RESIDUALRISCO
RESPONSÁVEL
25 5 5 1
Estabelecimento de níveis de alerta e de alarme; Abaixamento do nível da água
na albufeira de Salamonde quando for previsível a ocorrência de precipitação
muito intensa e de longa duração; Elaboração de um Plano de Emergência;
Instalação das comportas ensecadeira e de segurança no circuito hidráulico da
Tomada de Água;Sobreavaliação das
acções de projecto
(nível de água na
albufeira); Condições
de pluviosidade
excepcionais;
Condições de
afluência excepcionais
SEVERIDADEPERIGO
VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-
LIDADE
5 51 5
Dados
geométricos
inadequados
Erros de implantação
da obra;
Condicionamentos da
obra; Geometria de
projecto que não
satisfaz as condições
de segurança (folga e
comporta)
Condições de
exploração da albufeira
de Salamonde
Galgamento da
ensecadeira
Perdas de vidas humanas;
Danos em equipamentos;
Condicionamentos impostos
à circulação de
equipamentos e de pessoas;
Custos e prazos associados
aos trabalhos de limpeza e
reconstrução das estruturas
afectadas; Depreciação da
reputação das entidades
envolvidasAcções
superiores às do
projecto
117
Se todos estes procedimentos forem criteriosamente cumpridos a probabilidade associada
mantem-se (depende apenas da albufeira de Salamonde), a severidade passa para 2, pois não
afetará as pessoas e apenas se limitará à zona imediatamente a jusante da ensecadeira, e o risco
baixa para um valor de 2, caracterizado como trivial na respetiva escala, não levantando desta forma
nenhum tipo de problema na frente de trabalho em causa.
119
6 Conclusão
No presente trabalho pretendeu-se estudar o plano de Gestão de Risco, focando a análise
na obra referente ao reforço de potência do aproveitamento de Salamonde. Para a realização desta
tese foi indispensável todo o apoio prestado pelo LNEC, Teixeira Duarte e Coba desde o
fornecimento de dados, visitas à obra, acompanhamento de trabalhos, sendo imprescindível para o
sucesso deste plano que todos os envolvidos trabalhem em equipa e com um espírito de interajuda.
A gestão de risco engloba a análise, avaliação e gestão do risco, passando desta forma
pela análise, identificação e quantificação dos perigos que podem estar presentes na construção, ou
seja, os perigos que podem ocorrer. A sua materialização depende das condições existentes em obra
que a potenciam, aqui designadas por vulnerabilidades, e determina um conjunto de consequências.
Após a identificação da cadeia de eventos associada a um acontecimento indesejável ou
modo de rotura – perigo, vulnerabilidade e consequência - são avaliadas de forma semi-quantitativa a
probabilidade e a severidade em termos de custos, prazos e reputação das entidades envolvidas.,
com base no produto das quais é determinado o valor do risco.
Por fim a gestão envolve todas decisões tomadas pelos vários intervenientes deste o
planeamento ao término dos trabalhos, optando-se pelas melhores soluções, de forma a minimizar
custos e rentabilizar todos os meios envolvidos com os mínimos riscos possíveis. Após estas medidas
os riscos são reavaliados obtendo desta forma um valor residual.
Toda esta análise foi efetuada para as frentes de obra da estrutura da tomada de água de
um circuito hidráulico de uma barragem, nomeadamente de taludes de escavação, paredes
ancoradas, paredes pregadas, incumprimentos de planeamento, cortina de impermeabilização e
ensecadeira. Escolheu-se esta frente de obra pela diversidade de temas abordados, desde a
estabilidade, à rotura de elementos estruturais, passando por problemas hidráulicos, enriquecendo
desta forma o tema em questão da análise de risco e demonstrando a sua aplicação nos mais
variados assuntos.
Este método possui uma enorme vantagem para todos os intervenientes na obra, desde o
dono da obra até ao empreiteiro passando pelo projetista, fiscalização e outras entidades ligadas ao
empreendimento, uma vez que permite controlar os riscos presentes em obra, constituindo assim
uma prevenção ou solução imediata dos problemas que possam surgir, estando toda a informação
apresentada de uma forma clara e simples nas fichas de análise de risco, elaboradas pelos analistas
de risco.
Para o sucesso deste trabalho de análise sistemática de gestão de risco, os respetivos
analistas tem de efetuar regularmente acompanhamentos no terreno, visitas regulares aos trabalhos
alvos de estudo, sendo um acompanhamento permanente essencial para o desenvolvimento de um
plano de gestão. Com a elaboração deste trabalho reforça-se a necessidade e importância do
acompanhamento da obra.
Nesta obra, os prazos eram imperativos, uma vez que existia subjacente uma exploração
hidroelétrica e a EDP não poderia por em risco o fornecimento de energia na data acordada com os
financiadores. Adicionalmente, todos os trabalhos que condicionassem o abaixamento do nível da
água na albufeira teriam de respeitar e cumprir criteriosamente todos os prazos previamente
120
estipulados, designadamente, os trabalhos relativos à construção e demolição da ensecadeira. Desta
forma, a análise sistemática de risco é uma ferramenta indispensável para o sucesso e cumprimento
de prazos predefinidos.
Cada vez mais no mercado da construção, em especial em obras de elevados custos e com
incertezas associadas, se torna indispensável o controle de uma gestão de risco de forma sistemática
com o objetivo de controlar todos os custos e tempos. Por vezes, pode facilitar mesmo a obtenção de
financiamentos, participações e investimentos por parte de organismos externos dada a transparência
e o registo inerentes ao processo.
A experiência tida durante este tempo de ligação aos trabalhos em Salamonde, leva a
considerar que seria vantajoso a presença de um projetista acompanhando diariamente o decorrer
das obras. Desta forma diminuir-se-iam os erros ou as inadaptações do projeto às condições reais,
sendo que todas as partes entenderiam melhor a origem dos problemas, facilitando as respetivas
soluções, evitando problemas como os descritos no capítulo 4. Complementarmente, os prazos
decorrentes da falta de elementos de projeto viriam minimizados.
Em consequência do trabalho realizado, considera-se interessante para o desenvolvimento
futuro de uma base de dados referente a vários tipos de riscos de várias obras, identificando a forma
de gestão que foi adotada, promovendo a descrição dos respetivos riscos, que eventualmente foram
materializados e as medidas tomadas.
Desta forma, seria criada uma plataforma que fomente a partilha de conhecimentos e
práticas, sendo que este tipo de estudos requer experiência, entendimento de todas as causas que
podem estar na origem e soluções. Este leque de variáveis, que oscilam de obra para obra, ao serem
registados e partilhados podem ser usados como meios de comparação, permitindo tirar conclusões e
desta forma prever/solucionar outros eventos indesejáveis.
Por outro lado, as probabilidades de rotura associadas a estruturas definitivas, estão
definidas nos Eurocódigos, com valores da ordem de 10-5
. No entanto, no que se refere a obras
provisórias, esta probabilidade ainda não se encontra nada definida, sendo interessante o seu estudo
e determinação, como exemplo para a obra da ensecadeira da tomada que, apesar de não ser uma
obra definitiva, a sua rotura podia provocar um elevado número de perdas de vida e danos elevados
em todas as estruturas a jusante.
Seria igualmente útil a realização de um estudo ao nível de soluções económicas que
possam ser usadas de forma sistemática para um conjunto determinado de trabalhos. Este estudo
devia ser conduzido com o apoio de projetistas e empreiteiros, obtendo-se assim uma base de dados
de resposta imediata a problemas que surgissem numa determinada obra.
121
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