Revista Científica de Pesquisa Aplicada à Engenharia

Estudos Laboratoriais para a Análise do Fenômeno de Erosão Interna

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AUTOR
Gabriela Rodrigues Moreira (grmoreira6@gmail.com)

André Luís Brasil Cavalcante (albrasilc@gmail.com)

Katherin Rocio Cano Bezerra da Costa (katherincanodacosta@gmail.com)

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RESUMO

As falhas em projetos de barragens, apresentam sérias consequências sociais, ambientais e econômicas, sendo o fenômeno de erosão interna ou piping a segunda principal causa responsável por estas falhas. Segundo a literatura, o piping representa 46% dos casos de rupturas em barragens, evidenciando assim a importância do estudo deste fenômeno físico. A análise do piping, é feita comumente através de simulações numéricas, onde é possível incorporar as características do maciço. No entanto, neste trabalho, é proposta uma metodologia para a análise do potencial de erosão interna em laboratório, desenvolvendo um modelo reduzido que represente a geometria, o tipo de barragem e as características físicas e hidráulicas do material. Como caso de estudo, nesta pesquisa, foi considerada uma barragem de gravidade hipotética, com uma fundação composta por um material granular, o qual foi caracterizado em laboratório. Foi implementada uma metodologia de seis etapas para a montagem do modelo, garantindo uma padronização dos ensaios e da reprodução de cada teste. O modelo reduzido foi construído em um aquário de vidro onde se empregou um protótipo de acrílico para simular a barragem de gravidade. Cada ensaio realizado no sistema construído, precisou de algumas horas em funcionamento para a visualização das linhas de fluxo e da erosão interna no contato aterro-fundação. Foi possível então, implementando a metodologia proposta, o monitoramento visual do fenômeno de erosão interna e, também, a erosão no centro do pé da barragem. A montagem deste sistema permitiu representar satisfatoriamente as linhas de fluxo, as quais foram validadas no software SEEP/W do GeoStudio, confirmando que uma barragem construída em solos porosos é muito susceptível a geração de erosão interna, trazendo como consequência inevitável, a falha de barragem. Assim, torna-se este trabalho, uma metodologia inicial para aprimorar futuramente a modelagem em laboratório de diferentes tipos de barragens com o objetivo de avaliar antecipadamente o potencial de desenvolvimento de piping.

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PALAVRAS-CHAVE

Erosão Interna, Barragem de Gravidade, Linhas de Fluxo, Modelo Reduzido.

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