Aspectos importantes na construção de barragens de terra.

O processo de execução de uma barragem de aterro compreende a preparação das fundações e a construção dos aterros. Esta construção engloba, esquematicamente, as seguintes fases:

1. Escavação dos materiais nas áreas de empréstimo previamente escolhidas;
2. Transporte dos materiais e deposição nos locais assinalados, de acordo com o projeto;
3. Espalhamento em camadas, acompanhado, em certas condições, de adição de água e posteriores operações de homogeneidade;
4. Compactação das camadas por processos especificados.

Todo o processo de execução do aterro da barragem deve merecer especial atenção. Podemos dizer que o sucesso da construção do aterro depende tanto do nível de prospecção e do projeto em si. Assim, é necessário procedermos aos vários tipos de inspeção, que visem assegurar certas condições. Tais inspeções compreendem, em geral: exames visuais, medições de parâmetros geotécnicos e ensaios in situ e laboratório.

No que se refere às condições de colocação de terras, há que dispor de processos que permitam decidir sobre a qualidade do aterro construído. Então, a aceitação ou não de uma dada camada construída dependerá dos valores obtidos em ensaios de controle. Tais valores devem ser relacionados com os de um ensaio padronizado que “duplique” a compactação obtida na obra. Isto é, dado que o estudo das terras à aplicação na construção da barragem recorre-se na determinação de valores obtidos em ensaios sobre corpos de prova (valores estes que buscaram a elaboração do projeto), há que assegurar que as terras colocadas exibam as “mesmas” características dos corpos de prova de estudo.

A compactação da obra é obtida à custa de certo número de passagens de um determinado equipamento sobre camadas de terra, colocadas com uma dada espessura. Entre os possíveis equipamentos de compactação podemos citar: os sapos, os rolos de pneus, os cilindros pés-de-carneiro, os tratores e os próprios equipamentos de transporte. A espessura de uma camada depende da natureza das terras e do equipamento de compactação. Por exemplo, no caso dos cilindros pás-de-carneiro, são comuns espessuras de 25 a 30 cm, antes da compactação. Conceitos relacionados ao processo de compactação podem ser rapidamente vistos no vídeo abaixo.

O peso específico aparente seco das terras compactadas cresce com o número de passagens do cilindro, até certo valor; aquele valor depende também do peso do cilindro. O número de passagens necessário para obtermos um dado peso específico depende da natureza das terras, do seu teor de umidade e do tipo de equipamento usado.

Dado o equipamento de compactação, deverão ser estudadas, no início, as condições de operação. Fixada a espessura das camadas e o número de passagens, devemos proceder ao seu controle durante toda a construção. A eficiência do processo de compactação deve sempre ser verificada por meio de um conjunto de ensaios de controle, efetuando-se periodicamente e em zonas pré-determinadas.

Durante a construção de uma barragem de aterro, à medida que as camadas vão sendo colocadas e compactadas, a tensão total a um dado nível vai aumentando, desenvolvendo-se paralelamente tensões neutras, devido à compressibilidade do aterro e ao seu baixo coeficiente de permeabilidade. Estas tensões neutras são em função do teor de umidade de colocação. Por outro lado, verifica-se que os solos sofrem assentamentos com a saturação, dependentes das condições de colocação. Desta forma, devemos compreender quais os limites aceitáveis para que ocorram os assentamentos das camadas. Assim, é necessário diminuir as tensões neutras induzidas durante a construção (limite da construção), sendo este o limite máximo. Além disso, deve-se diminuir a possibilidade de assentamentos durante a saturação, a fim de se evitar os riscos, quer de assentamentos diferenciais, quer de possíveis 'fendilhamentos' (riscos tanto maiores quanto menos plásticos forem os solos), sendo este o limite mínimo.

Márcio Leão

É Pós-Doutor em Geotecnia pela UFV, Doutor em Geologia de Engenharia pela UFRJ, Doutorando em Geotecnia pela UERJ, Mestre em Geotecnia pela UERJ, Mestre em Geologia de Engenharia pela UFRJ, possui MBA em Gestão de Projetos pela USP e Bacharel em Geologia pela UFRJ. Geólogo com 13 anos de experiência em planejamento de obras de arte de engenharia civil, nacionais e internacionais. É Docente de Graduação e Pós-graduação. É Pesquisador e Consultor nas áreas de Geologia de Engenharia e Geotecnia, com ênfase em mecânica das rochas, mecânica dos solos, barragens, túneis, taludes e meio ambiente, investigações de campo e ensaios de laboratório e in situ, bem com instrumentação geotécnica. É Membro de Comissões Técnicas, de Corpo Editorial e Revisor Ad hoc de Periódicos nacionais e internacionais.