PCH Pampeana Diamictito.

COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS
VII SIMPÓSIO SOBRE PEQUENAS E MÉDIAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS
SÃO PAULO – SP, 11 A 13 DE MAIO DE 2010
PCH PAMPEANA – O COMPORTAMENTO DO META-DIAMICTITO
EXPOSTO PELAS ESCAVAÇÕES OBRIGATÓRIAS E A EXPERIÊNCIA DE SUA
UTILIZAÇÃO NO CORPO DA BARRAGEM
GIOVANNI MARQUESI
Coordenador de Engenharia e Construção – G5 Engenharia
JOSÉ HENRIQUE PEREIRA
Geólogo – Intertechne Consultores S.A.
CARLOS MARTINS
Engenheiro – Intertechne Consultores S.A.
RESUMO
Este trabalho aborda aspectos relacionados com o projeto e a execução de taludes
de escavações permanentes em meta-diamictito sujeitas a ciclagem, bem como da
aplicação deste material no corpo da barragem da PCH Pampeana, localizada no
estado do Mato Grosso, Brasil, fato inédito em obras hidrelétricas até a publicação
deste artigo. Ressaltam-se as principais preocupações na convivência com este tipo
de material, bem como os ensaios realizados para caracterizar o comportamento do
mesmo, e ainda apresentam-se as definições de projeto adotadas.
ABSTRACT
This paper deals with aspects related to the design and execution of permanent
slope excavations in meta-diamictite, a fine-grained meta-sedimentary rock, exposed
to weathering, as well as the use of this material in the compacted earthfill of the
Pampeana Hydroelectric Scheme´s dam, located in Mato Grosso state, Brazil, which
is a new experience in Brazilian hydroelectric projects. The main concerns are about
the behavior of this material, the tests done in the job site and in laboratories and,
finally, some recommendations based on the experience gained in this project are
presented.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
1
1.
INTRODUÇÃO
A PCH Pampeana foi construída no Rio Juba, município de Tangará da Serra/MT, e
possui uma barragem de 40m de altura aproximadamente.
Do ponto de vista geológico [1] [2], o substrato rochoso do sítio do empreendimento
pertence à Formação Puga (Proterozóico Médio) e se originou a partir de um pacote
de sedimentos que foram submetidos a metamorfismo de baixa intensidade. Tratase de rochas muito antigas, que hoje revelam e refletem os efeitos da atuação de
diversos mecanismos, tanto de caráter tectônico, quanto atectônico.
Sequencialmente, um processo de adensamento (diagênese) por empilhamento de
estratos sedimentares deu início à litificação dos sedimentos. Em seguida, a atuação
dos agentes de metamorfismo modificou a natureza da rocha e provocou o
basculamento das camadas, que hoje exibem mergulhos variáveis para o quadrante
nordeste, além de ter intensificado sua litificação
No sítio da PCH Pampeana os meta-arenitos, apoiados supostamente sobre o
embasamento cristalino, estão presentes nas partes mais baixas das encostas e no
leito do rio, mas se encontram recobertos, em ambas as ombreiras, por camadas de
metassedimentos de origem glácio-lacustre, denominados meta-diamictitos. Utilizase o prefixo “meta” para identificar os diversos litotipos presentes na região (metaarenito, meta-diamictito), porque trata-se de rochas que foram submetidas a
metamorfismo, que produziu nelas significativas mudanças físicas e petrográficas,
deixando de ser rochas meramente sedimentares e adentrando no campo das
rochas metamórficas. Os meta-diamictitos se encontram recobertos por solos
colúvio-residuais, com espessura de alguns metros, seguidos por solos saprolíticos
e saprolitos de consistência média a alta.
Os meta-diamictitos se originaram a partir de sedimentos glaciais, em ambiente
marinho ou lacustre, em que ocorreu uma sedimentação cíclica sazonal de
sedimentos finos (siltes e argilas), com acréscimo de seixos e blocos, parcialmente
arredondados, produzidos em geleiras e trazidos por arraste e decantação. O
resultado é uma rocha sedimentar de matriz fina, coloração escura (marrom a cinza),
com aporte de seixos de tamanho e constituição petrográfica variada em diferentes
estágios de sanidade, sem seleção de tamanho ou natureza litológica. O
metamorfismo atuou sobre os referidos sedimentos, aumentando sua consistência e
grau de litificação. A rocha apresenta resistência média à compressão uniaxial na
ordem de 50-60 MPa, imposta pela matriz síltica. O comportamento mecânico,
entretanto, não é influenciado pela presença ou pela natureza dos seixos, que se
encontram imersos na matriz rochosa. Esta matriz determina as características
geomecânicas do meio rochoso.
Através dos referidos processos de diagênese e metamorfismo, os meta-diamictitos
adquiriram características de rochas competentes, de resistência média, aptas a
servirem de apoio para empreendimentos hidrelétricos.
Nas caixas dos testemunhos das sondagens, observaram-se, às vezes, trincas nos
testemunhos, coincidindo com os planos de acamamento incipiente. Embora essas
trincas tenham levantado a questão a respeito da presença de argilo-minerais
expansivos no seio da rocha, constatou-se que as mesmas foram provocadas por
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
2
ressecamento dos testemunhos por perda de água intersticial, conforme se refere
adiante.
A dificuldade de prever o comportamento dos meta-diamictitos expostos pelas
escavações obrigatórias para implantação das obras principais da PCH Pampeana,
quando sujeitos às intempéries associadas às variações de temperatura e umidade,
foi, desde o início, objeto de preocupação por parte de todos os envolvidos no
empreendimento.
As investigações acerca do comportamento deste material, seja como superfície de
taludes de escavação definitivos, como fundação para as estruturas principais ou
como material de construção para a barragem, tiveram início em junho de 2007.
O presente trabalho apresenta o registro das principais observações a respeito do
comportamento dessa rocha, os resultados dos ensaios expeditos realizados na
obra com esse material, assim como as principais considerações do Projeto
derivadas das observações e investigações de campo e laboratório desenvolvidas.
Até onde os autores deste trabalho puderam pesquisar, não há registros de usinas
hidrelétricas construídas no Brasil nesse tipo de litologia.
2.
ENSAIOS DE CAMPO NO META-DIAMICTITO
A principal preocupação quanto ao comportamento geomecânico do meta-diamictito
reside na desagregabilidade do material quando exposto. O adequado entendimento
dos mecanismos que a originam e os efeitos nocivos desse processo em relação às
estruturas definitivas das obras da PCH Pampeana foram determinantes para
permitir a aplicação de soluções de tratamento eficazes.
Com esse objetivo foram conduzidos alguns ensaios expeditos no campo, a seguir
relacionados:
- Ensaio de ciclagem natural com blocos de meta-diamictito são;
- Imersão em água de bloco de meta-diamictito são;
- Execução de aterro experimental com o meta-diamictito são;
- Acompanhamento qualitativo da desagregabilidade do meta-diamictito nas
paredes finais escavadas;
- Teste de painéis com concreto projetado em diversas espessuras (1,0, 3,0 e
5,0cm).
2.1 ENSAIO DE CICLAGEM NATURAL COM BLOCOS DE META-DIAMICTITO SÃO
Anteriormente ao ensaio de ciclagem natural, amostras de meta-diamictito foram
submetidas a ensaio de ciclagem acelerada com etilenoglicol e à análise
petrográfica e difratografia de raios X, realizadas pelo Lactec – Instituto de
Tecnologia para o Desenvolvimento, de Curitiba-PR. O ensaio de ciclagem
acelerada com etilenoglicol foi realizado entre os dias 27/02 e 15/03/07,
anteriormente ao início das obras, sendo constatada uma perda ponderada de
massa de 20,8%, com observação de fissuras, rachaduras e lasqueamento nas
granulometrias ensaiadas. As análises petrográficas e difratografias de raios X não
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identificaram a presença de argilo-minerais expansivos nas amostras analisadas
donde se conclui que o processo de erosão não se dá por expansibilidade.
O ensaio de ciclagem natural consistiu na seleção de blocos de meta-diamictito são,
oriundos das escavações obrigatórias realizadas na região da Galeria de Desvio,
que foram depositados a céu aberto em área isolada e molhados diariamente por
aspersão de água proveniente de caminhão-pipa. Alguns desses blocos foram
identificados e numerados para facilitar o acompanhamento do processo de
desagregação, que foi registrado por meio de fotos obtidas ao longo do período de
observação.
Na análise dos blocos de meta-diamictito são sujeitos à ciclagem natural, após o
período de 5 meses de ensaio, não foi possível relacionar o processo de
desagregabilidade da rocha com a presença de minerais expansivos, confirmando
os resultados dos ensaios feitos no laboratório Lactec. O processo de desagregação
observado nos blocos de meta-diamictito durantes o ensaio, está relacionado à
perda de água intersticial e ao trincamento resultante por ressecamento da matriz
silto-argilosa da rocha, associado ainda ao intemperismo físico acelerado pelo
processo de molhagem e secagem a que foram submetidos os blocos ensaiados.
Como pode ser observado na seqüência fotográfica apresentada a seguir, em um
período de ensaio de aproximadamente 5 meses o processo de desagregação nos
blocos de meta-diamictito são, submetidos à ciclagem natural, atuou de forma
intensa fragmentando fortemente a rocha. Os blocos de rocha após o período de
exposição ao ensaio apresentavam níveis de desagregação que atingiram até 100%
do volume inicial das amostras, reduzindo notavelmente a granulometria final da
pilha de material inicialmente estocada, como pode ser observado comparando as
Figuras 1 a 22.
FIGURA 1 – Pilha de blocos estocada
para ensaio de ciclagem natural
FIGURA 2 – Marcação do bloco 1 para
acompanhamento visual do ensaio.
FIGURA 3 – Idem, bloco 2.
FIGURA 4 – Idem, bloco 3.
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FIGURA 5 – Idem, bloco 4.
FIGURA 6 –Pilha de blocos decorrido
aproximadamente 1 mês de ensaio.
FIGURA 7 – Fragmentação dos blocos
submetidos ao processo de ciclagem
natural (comparar com a Figura 2).
FIGURA 8 – Fragmentação dos blocos
submetidos ao processo de ciclagem
natural.
FIGURA 9 – Fragmentação dos blocos
submetidos ao processo de ciclagem
natural.
FIGURA 10 – Fragmentação dos blocos
submetidos ao processo de ciclagem
natural.
FIGURA 11 – Fragmentação dos blocos
submetidos ao processo de ciclagem
natural.
FIGURA 12 – Desagregação intensa,
após 5 meses do início da ciclagem
natural (comparar com Figuras 1 e 6).
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
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FIGURA 13 – Detalhe do bloco de
meta-diamictito em processo intenso de
desagregação (comparar com as
Figuras 2 e 7).
FIGURA 14 – Vista geral dos blocos de
meta-diamictito intensamente
desagregados, decorridos cerca de 5
meses do início do ensaio.
FIGURA 15 – Inspeção em bloco de
meta-diamictito (Ver seqüência de
Figuras de 15 a 17).
FIGURA 16 – Bloco de meta-diamictito
cedendo facilmente à pressão digital.
FIGURA 17 – Detalhe do material
removido manualmente do bloco.
FIGURA 18 – Inspeção em bloco de metadiamictito são, submetido à ciclagem
natural durante cerca de 5 meses (ver
seqüência das Figuras 18 a 21).
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
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FIGURA 19 – A extremidade do bloco
cede facilmente à pressão digital.
FIGURA 20 – Detalhe do fragmento
removido manualmente do bloco de metadiamictito.
FIGURA 21 – Fragmento de rocha
completamente desagregado por
pressão digital.
FIGURA 22 – Detalhe de trincas no bloco
de meta-diamictito sujeito à ciclagem
natural (comparar com Figura 4).
2.2 IMERSÃO DE BLOCO DE META-DIAMICTITO SÃO EM ÁGUA
Paralelamente ao ensaio de ciclagem natural, acima descrito, procedeu-se a
imersão em água de uma amostra de meta-diamictito são, que foi mantida
permanentemente saturada durante todo o período de execução do ensaio. A
amostra não foi movimentada, mantida à sombra e protegida contra variações
bruscas de temperatura. A imersão da amostra em água foi feita em junho de 2007.
Decorridos aproximadamente 5 meses do início do ensaio, pode-se observar um
comportamento distinto, quando comparado aos blocos de rocha de meta-diamictito
são expostos à ciclagem natural. A desagregação ocorreu em níveis muito abaixo
daqueles observados no processo de ciclagem natural anteriormente apresentado, e
praticamente manteve-se inalterada após o primeiro mês de imersão.
O comportamento da amostra sujeita ao ensaio de imersão corrobora com a
observação depreendida dos ensaios de ciclagem natural que associa a
desagregação dos blocos de meta-diamictito à perda de água intersticial e ao
intemperismo físico acelerado a que foram submetidos.
As Figuras 23 e 24, ilustram o comportamento da amostra decorridos
respectivamente 1 e 5 meses do início do ensaio.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
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FIGURA 23 – Bloco de meta-diamictito
são após 1 mês de imersão em água.
FIGURA 24 – Bloco de meta-diamictito
são após cerca de 5 meses de imersão
em água.
2.3 ATERRO EXPERIMENTAL COM META-DIAMICTITO SÃO
Em função da disponibilidade do material rochoso e visando estudar a possibilidade
de aplicação desses materiais no corpo da barragem, foi construído um aterro
experimental com utilização de meta-diamictito são provenientes das escavações
obrigatórias então em curso para implantação da PCH Pampeana.
A execução do aterro foi conduzida pelo construtor com vários problemas
operacionais, o que resultou em um tempo excessivamente longo para a construção
das camadas (primeira camada foi ensaiada em 31/07/07 e a camada final em
26/09/07). A demora para construção do referido aterro acarretou a exposição
excessiva das camadas compactadas, em face dos intervalos criados entre a
compactação e o lançamento de uma nova camada. Assim sendo, os resultados
apresentados para esse aterro, devem ser analisados sob este prisma.
FIGURA 25 – Vista do aterro
experimental sendo construído.
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FIGURA 26 – Detalhe do processo de
espalhamento da camada.
8
FIGURA 27 – Processo de molhagem
durante o espalhamento do material.
FIGURA 28 – Aspecto geral do aterro
experimental um mês após a sua
conclusão.
FIGURA 29 – Bloco de meta-diamictito
no talude do aterro (ver seqüência de
Figuras 29 a 31).
FIGURA 30 – Detalhe da desagregação
do bloco de meta-diamictito mostrado na
Figura anterior.
FIGURA 31 – Fragmento de metadiamictito cedendo à pressão digital.
FIGURA 32 - Bloco de meta-diamictito
no talude do aterro experimental.
FIGURA 33 – Fragmento de meta-diamictito cedendo à pressão manual.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
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FIGURA 34 - Resultados dos ensaios de caracterização do solo do aterro
experimental
2.4 ACOMPANHAMENTO QUALITATIVO DA DESAGREGABILIDADE DO META-DIAMICTITO NAS
PAREDES FINAIS ESCAVADAS
O comportamento do meta-diamictito após a sua exposição pelas escavações
obrigatórias suscitou grande preocupação com relação à qualidade e segurança das
paredes finais escavadas em rocha, particularmente em relação àquelas que estarão
permanentemente expostas aos efeitos do intemperismo.
Visando identificar qualitativamente a evolução desse processo, foi realizado um
ensaio expedito em campo, que consistiu na delimitação de uma área de
observação na parede esquerda do Canal de Fuga, à época com o piso na El. 213
m. O local foi intensamente limpo com jatos de água e remoção do material solto
através de “bate-choco” manual com uso de alavancas. Em seguida foi feita a
delimitação da área de observação, estabelecida com as dimensões de 5 m x 3 m, e
efetuada a pintura de toda a área com tinta branca à base de água. Para simular a
ação do intemperismo físico, a área foi diariamente molhada por aspersão.
Conforme pode ser verificado na seqüência de Figuras a seguir apresentada
(Figuras 35 a 41), decorridos 10 dias do início do ensaio, os sinais de desagregação
ficaram evidenciados através das marcas e trincas registradas sobre a pintura
executada. As trincas alcançaram aberturas próximas a 1 mm e foram verificados
ainda pequenos desplacamentos de porções do maciço rochoso.
Inspeções realizadas nas paredes finais escavadas no Canal de Fuga, com piso na
El. 213m, indicaram que o processo de desagregação no meta-diamictito exposto
pelas escavações persistia e era responsável pelo contínuo “escamamento” das
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paredes. Conforme registrado nas Figuras 43 e 44, o material proveniente da
desagregação da rocha depositou-se no pé do talude escavado, e era constituído
por material de granulometria essencialmente fina. Nas paredes observou-se a
ocorrência expressiva de “escamas” de rocha com espessuras em torno de 1 a 2 cm,
que eram facilmente removidas por pressão manual (ver Figuras 45 a 47).
FIGURA 35 – Parede final do Canal de
Fuga onde foi realizado o ensaio
expedito de desagregabilidade do metadiamictito.
FIGURA 36 – Detalhe da parede após a
limpeza com jatos de água e remoção do
material solto através de “bate-choco”
manual.
FIGURA 37 – Vista da área de inspeção
após a execução da pintura.
FIGURA 38 – Idem Figura anterior,
decorridos 10 dias de ensaio com
molhagem diária por aspersão de água.
FIGURA 39 – Detalhe da Figura anterior
destacando os pequenos
desplacamentos ocorridos.
FIGURA 40 – Detalhe das trincas no
meta-diamictito.
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FIGURA 41 - Detalhe das trincas no
meta-diamictito.
FIGURA 42 – Vista geral das escavações
do Canal de Fuga.
FIGURA 43 – Vista da parede direita
escavada no Canal de Fuga.
FIGURA 44 – Detalhe do material
acumulado no pé da escavação,
proveniente da desagregação do metadiamictito.
FIGURA 45 – Detalhe da parede do
Canal de Fuga mostrando o
“escamamento” da rocha.
FIGURA 46 – Detalhe de Figura anterior
com o material desagregado.
FIGURA 47 – Detalhe do “escamamento” da rocha.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
12
2.5 TESTES DE PAINÉIS DE CONCRETO PROJETADO
A eficiência de tratamento com concreto projetado como proteção do maciço
escavado foi verificada através da aplicação de camadas de concreto com
espessuras de 1 cm, 3 cm e 5 cm, em áreas distintas. Em todos os painéis testados
houve adição de fibras de aço ao concreto projetado. O concreto projetado aplicado
nos testes possuía resistência característica à compressão, fck, de 21MPa aos 28
dias. As observações de campo indicaram que o concreto projetado aplicado com
espessuras menores que 5 cm não obteve aderência suficiente à rocha nem
resistência mecânica para inibir o processo de erosão.
Com base nessas informações foi definida pelo Projeto a adoção de uma espessura
mínima de 5 cm para o concreto projetado previsto para o tratamento do maciço
rochoso.
FIGURA 48 - Painel de concreto
projetado com 3 cm de espessura, com
ocorrência de desplacamento.
3.
FIGURA 49 - Painel de concreto projetado
com espessura de 5cm, com
comportamento adequado ao longo do
tempo.
CONSIDERAÇÕES DO PROJETO
3.1 ATERRO DA BARRAGEM
Os volumes de escavação obrigatória em rocha para implantação da PCH
Pampeana foram da ordem de 400.000 m³, sendo a maior parte desse volume
escavado em meta-diamictitos. Obviamente, todos os esforços foram concentrados
na possibilidade de utilização deste material no corpo da barragem, por questões
econômicas.
Assim, foi de fundamental importância conhecer o comportamento deste material
quando compactado. O projeto partiu com a premissa de que este material
compactado não poderia ficar exposto (sujeito a intempéries), principalmente no
talude de jusante, uma vez que o talude de montante fica submerso. O projeto
também não previu o emprego deste material na região do núcleo da barragem.
Portanto, definiu-se que este material pode ser empregado, em princípio, nas zonas
marcadas em cinza na figura abaixo, regiões inertes da seção da barragem, ou seja,
fora do núcleo e fora da região de formação de cunhas de ruptura quanto à
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13
estabilidade global da barragem, e principalmente sem contato externo, com o
material totalmente confinado.
FIGURA 50 – Seção típica da barragem com indicação de áreas de aplicação
de meta-diamictito no aterro
Para definir o emprego do meta-diamictito no corpo da barragem foi importante
investigar as características do enrocamento feito com este material no aterro
experimental - espessura de camada, número de passadas de rolo compactador,
densidade e granulometria do material compactado.
Como este material mostrou uma clara tendência à deterioração e desintegração
quando exposto ao tempo, e isto tanto em pilhas de estoque quanto nos cortes das
escavações, existe uma preocupação quanto ao seu comportamento como
enrocamento e se isto poderia causar uma continuação de alteração, no interior da
barragem, e um eventual recalque maior do que o dos trechos externos, em solo,
com riscos de produção de trincas.
A experiência mostra que isto é pouco provável, porque o módulo de
compressibilidade do enrocamento de meta-diamictito, bem compactado, deve
resultar, provavelmente, maior do que o do núcleo e do material de espaldares.
A experiência com rochas sujeitas a desintegração, como basaltos expansivos ou
algumas rochas sedimentares, como argilitos, mostra que no interior do aterro de
uma barragem estas rochas desagregam-se bem menos. O aspecto principal,
entretanto, é o de que quando estes materiais são bem compactados, de modo a
atingir Índices de vazios da ordem de 0,25 ou menos, eles apresentam módulos de
compressibilidade muito elevados e, portanto, deformabilidade muito pequena.
3.2 CASA DE FORÇA
Para garantir a verticalidade das escavações em rocha da casa de força, foi feita a
aplicação imediata de concreto projetado com fibras metálicas e espessura de 5cm,
para inibir o processo de desagregação do meta-diamictito. A aplicação do
tratamento com concreto projetado foi feita “pari passu” ao processo de desmonte,
condicionando os rebaixos das escavações à aplicação do tratamento nas bancadas
imediatamente superiores.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
14
FIGURA 51 - Região de fundação do
conduto forçado
FIGURA 52 - Vista geral da escavação
da casa de força.
FIGURA 53 - Detalhe dos taludes de corte da casa de força.
3.3 CANAL DE FUGA
O projeto de escavação em rocha do canal de fuga, foi igualmente revisado,
alterando a inclinação dos taludes para 0,5H;1V, resultando na modificação da
geometria do canal inicialmente concebida.
FIGURA 54 - Vista da casa de força para
jusante.
FIGURA 55 - Vista do canal de fuga.
Não obstante as modificações na geometria do canal de fuga, o projeto previu a
aplicação de tratamentos para o maciço rochoso escavado, conforme a seguir
detalhado:
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
15
Do final da estrutura da casa de força até a Est.1+3,12m, os taludes de escavação
foram verticais, pois constituem os acessos para a área de montagem e casa de
força. Por este motivo o tratamento realizado foi sistemático em 100% da área nesta
região.
Da Est.1+3,12 até a Est.3+0,00m, o tratamento também foi sistemático, em toda a
extensão do talude. Este tratamento consistiu em concreto projetado e barras de
ancoragem.
Da Est.3+0,00m para jusante, tratamento sistemático na faixa de oscilação do nível
de água, ou seja, entre as elevações 195,50 e 198,00. No restante do canal, o
tratamento ficou condicionado ao mapeamento geológico de campo.
4.
CONSTRUÇÃO, ENCHIMENTO E OPERAÇÃO
A construção das obras foi concluída em março de 2009, quando se completou o
primeiro enchimento do reservatório.
Para o acompanhamento do desempenho da barragem, o sistema de
monitoramento consistiu na instalação de 35 piezômetros tipo stand-pipe em 11
seções, sendo 2 seções no contato barragem de terra-vertedouro, 4 seções (em
cada lado) da galeria de desvio e da galeria da tomada d´água, no maciço adjacente
e 5 seções na barragem de terra, na fundação e no sistema de drenagem interna.
Além disto, foram ainda instalados 7 marcos superficiais e 2 marcos fixos e 5
medidores de vazão para controle das águas percoladas pela fundação e maciço da
barragem.
O enchimento do reservatório teve início em 11/03/09, tendo atingido a cota da
soleira do vertedouro após decorridos 12 dias. Até a presente data (Mar/10),
decorrido um ano do início do enchimento, todas as leituras da instrumentação têm
indicado comportamento normal, com os valores abaixo dos níveis de atenção,
definidos pelas análises de percolação e de estabilidade.
FIGURA 56 – Vista Geral da PCH Pampeana, localizada no Rio Juba,
Tangará da Serra/MT, após enchimento.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
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FIGURA 57 – Vista do Canal de Fuga mostrando as paredes escavadas em
meta-diamictito protegidas com concreto projetado.
FIGURA 58 – Vista Geral do Circuito de Geração, mostrando os
Condutos forçados, Casa de Força, Canal de Fuga e Subestação.
5.
CONCLUSÕES
Os ensaios de campo executados em amostras de meta-diamictito relacionam o
processo de desagregação fundamentalmente à perda de água intersticial da rocha.
Os ensaios laboratoriais realizados posteriormente confirmaram a ausência de
argilo-minerais expansivos nas amostras de meta-diamictito analisadas
petrograficamente e por difratografia de raio X.
Os ensaios realizados para verificação da desagregabilidade do meta-diamictito,
associados às observações do comportamento das paredes rochosas expostas
pelas escavações obrigatórias, conduziram à conclusão de que o processo de
alteração superficial da rocha ocorre rapidamente quando a mesma é exposta às
variações de temperatura e umidade e à perda de água intersticial. Esse processo
deflagra o surgimento de trincas, fragmentando fortemente e rapidamente a rocha,
como pode ser verificado nos ensaios de ciclagem natural realizados em blocos de
rocha sã.
Mesmo quando a ação do intemperismo físico não foi propositalmente acelerada,
como no caso das paredes finais escavadas na região do Canal de Fuga, o
processo de desagregação atuou, provocando o “escamamento” superficial da rocha
e a perda de massa de rocha nos taludes expostos.
A amostra de rocha submetida a imersão em água durante cerca de 5 meses
apresentou
comportamento
diferenciado,
sem
sinais
relevantes
de
desagregabilidade após o primeiro mês, o que reforça o entendimento de que o
processo de alteração se dá pelos mecanismos já mencionados.
VII Simpósio sobre Pequenas e Médias Centrais Hidrelétricas
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Além da ação de contenção de eventuais desplacamentos de massas de rocha, o
concreto projetado atua minimizando o efeito do processo de exposição do maciço à
ação de variações de temperatura e umidade, que deflagra e maximiza o
intemperismo físico da rocha exposta.
A utilização do meta-diamictito como material de construção no corpo da Barragem é
viável, desde que devidamente protegido das intempéries, ou seja, desde que
permaneça confinado no interior do aterro. Já a sua aplicação nas camadas
superficiais do aterro não é recomendável, uma vez que os ensaios de ciclagem
natural apontam para uma rápida desagregação do material exposto.
As paredes de meta-diamictito expostas às intempéries apresentam até a presente
data o fenômeno de desagregação Os taludes protegidos por concreto projetado ou
então os taludes permanentemente submersos estão apresentando excelente
comportamento, sem nenhum efeito de desagregabilidade.
As paredes de meta-diamictito expostas, que foram protegidas com concreto
projetado com fibras com espessura mínima de 5,0cm apresentam bom
comportamento até o presente momento.
A barragem de terra apresenta bom comportamento, passados aproximadamente 12
meses do primeiro enchimento do reservatório, afirmação esta corroborada por
inspeções de campo e o resultado da instrumentação instalada no empreendimento.
6.
AGRADECIMENTOS
Os autores expressam seus agradecimentos à Brennand Energia pela
disponibilização dos dados analisados no presente trabalho e pela autorização para
divulgação do mesmo.
7.
PALAVRAS-CHAVE
meta-diamictito, aterro de barragem, taludes expostos a intempéries, PCH
Pampeana
8.
BIBLIOGRAFIA
[1]
INTERTECHNE Consultores S.A. (2006) – “PCH Pampeana – Projeto Básico
Consolidado – Relatório Final”, Cap. 5.4 – Geologia e Geotecnia. Relatório
Interno;
[2]
GUIDICINI, G. et alli (2007) – “PCH Pampeana – Relatório de Viagem ao Sítio
da PCH de 31/Julho a 03/Agosto/2007”, Relatório Interno.
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