Introdução aos Projetos de Barragens de Terra

O projeto de um aterro é principalmente controlado pelas características dos materiais disponíveis, pela natureza da fundação, pelos métodos construtivos especificados e pelo grau de compactação previsto.

Considerando as seções típicas de barragens de aterro podemos classificá-las em barragens de seção homogênea, seção zonada e seção com diafragma impermeável.

O primeiro grupo compreende os aterros formados por um único tipo de solo ou mescla de solos buscando uma mistura homogênea. A linha freática emerge no talude de jusante, pelo que em tais seções devem dispor zonas de material permeável disposta de maneira controlada.

Caso ocorra a disponibilidade de solos de diversas permeabilidades pode projetar-se uma seção zonada, em que os materiais mais permeáveis envolvem um núcleo impermeável. Os maciços exteriores serão estabilizadores, competindo ao núcleo o papel do elemento impermeabilizador.

No caso de deficiência local de materiais impermeáveis as seções poderão ser projetadas recorrendo fundamentalmente aos materiais permeáveis. A impermeabilização necessária é obtida a custo de um fino diafragma que pode ser colocado em diversas posições. O elemento impermeabilizador, quando de terra, é considerado um diafragma se a sua espessura, medida na horizontal e em qualquer cota, for menor que três metros ou menor do que a altura do aterro correspondente à cota considerada. Se o material permeável que constitui a barragem for rocha a barragem é chamada de enrocamento.

Em relação a fundação das barragens do aterro, incluindo as ombreiras, devemos assegurar sempre a estabilidade dos projetos. Essa avaliação deve contemplar as cargas transmitidas pelo aterro e um controle efetivo da percolação. Quanto ao aterro, há de se projetar a seção de modo que a mesma satisfaça as suas finalidades, construído com os materiais disponíveis no mínimo custo e com a segurança adequada. O vídeo abaixo apresenta as causas de falha em projetos de barragem de aterro.

Diferente dos projetos das barragens de concreto, pode-se dizer que é possível construir uma barragem de aterro em quase todos os tipos de fundação, desde que sejam estudados suficientemente os materiais que as compõem e também que o projeto se adapte convencionalmente às condições observadas.

Sob o ponto de vista dos tratamentos necessários às fundações, podemos dividir a estratégia geotécnica em três grupos, conforme as características predominantes da fundação, ou seja: 

1. Fundações em rocha: Normalmente são materiais de boa qualidade para fundações e sem grandes problemas geotécnicos. Quando identificados problemas geralmente estão associados à permeabilidade, sendo esta propriedade variável devido às características do maciço de fundação.
2. Fundações em solos permeáveis (solos arenosos ou com pedregulhos): Devemos considerar duas questões nessas fundações. A primeira relaciona-se a quantidade de água perdida por percolação. A segunda relaciona-se com a grandeza das forças de percolação. Esta última, questão assume especial importância no caso de fundações constituídas por areias limpas saturadas (geralmente finas e uniformes) e de baixa compacidade.
3. Fundações em solos impermeáveis (solos argilosos ou siltosos): Nesse grupo temos como principal problema a estabilidade contra a ruptura por cisalhamento ou recalques excessivos.

O tratamento mínimo para qualquer tipo de fundação consiste na remoção da camada superficial (limpeza e/ou saneamento da fundação). Em muitos casos em que o solo de fundação se apresenta com pequena espessura, ele é removido totalmente até a rocha, ou material geológico de melhor competência, tendo em vista que em climas tropicais a rocha pode estar a grande profundidade e inviabilizar a escavação até a mesma. Nessas situações podemos optar por reduzir ou mesmo controlar a camada problemática. Por exemplo, em fundações de solo podemos executar cut-offs e preenchê-los com material compactado e permeabilidade semelhante ao do aterro, de forma a reduzir as águas de infiltração ou apenas com o propósito de conectar a porção impermeável do aterro com a fundação.

O projeto de um aterro é principalmente controlado pelas características dos materiais disponíveis, pela natureza da fundação, pelos métodos de construção especificados e pelo grau de controle de construção previsto.

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