Água nos solos
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A água nos solos
Percolação
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• hw1 – altura ou carga piezométrica em A
• u1=γw×hw1 – pressão da água nos poros, pressão intersticial ou tensão neutra em A.
• z1 – cota geométrica de A
• h1 – carga hidráulica total ou carga total em A
• h1=z1+hw1
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Carga hidráulica de A em relação a B ou perda de
carga entre A e B:
• ∆h=h1-h2
• ∆h=z1+hw1-(z2+hw2)
• ∆h=(z1-z2)+(hw1-hw2)
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Gradiente hidráulico entre A e B
L
hi
∆=
Gradiente de pressões entre A e B
L
hw
∆γ
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• A carga hidráulica total, expressa em metros,
representa a energia potencial da água por
unidade de peso (U=Ph) em cada ponto.
• Nos problemas de percolação em maciços
terrosos aquela energia é praticamente igual à
energia total da água pois a energia cinética é
desprezável devido à muito reduzida velocidade
da água.
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Energia potencial da água
• Esta energia compreende duas partes:
– A energia que a água possui em consequência da sua posição
– A energia que a água possui como resultado do estado de compressão a que está sujeita
A energia é dissipada por atrito entre a água e as partículas do solo.
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Lei de Darcy
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Lei de Darcy
Q – caudalk – coeficiente de permeabilidade do solo
S – secção transversal da amostrai – gradiente hidráulico
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Velocidade real de percolação
• Uma vez que a água passa apenas numa fracção da área S igual a nS, sendo n a porosidade da amostra, a velocidade real de percolação, Vr, é dada por:
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Força de percolação
Situação hidrodinâmica
Situação hidrostática
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Força de percolação
• A diferença entre a situação hidrodinâmica e a situação hidrostática traduz-se no facto de a água em movimento transmitir ao solo uma força, dirigida no sentido do movimento da água, de valor:
• Força de percolação – força transmitida ao solo por unidade de volume:
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As tensões no maciço são modificadas pela percolação:
• Sempre que a percolação se verifica no sentido oposto ao da gravidade as tensões efectivas serão reduzidas,
• Quando a percolação se verifica no sentido da gravidade as tensões efectivas serão aumentadas.
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Determinação do coeficiente de permeabilidade
• Ensaios de laboratório
• Ensaios no campo (“in situ”)
• Correlações semi-empíricas
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Ordens de grandeza do coeficiente de permeabilidade
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Ordens de grandeza do coeficiente de permeabilidade
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Expressões semi-empíricas
• Só são aplicáveis a solos arenosos.
• Mesmo assim, constituem uma avaliação muito grosseira do coeficiente de permeabilidade.
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Expressões semi-empíricas
Expressão de HazenC1 é muito variável
Hazen: C1≈10000
Expressão de Terzaghi
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Ensaios “in situ”
• Ensaios de bombagem em poços em cascalhos, areias e siltes. Podem-se realizar em diversas condições.
• Para obter a expressão do coeficiente de
permeabilidade fazem-se duas hipóteses (hipóteses de
Dupuit):
– O escoamento é praticamente horizontal,
– O gradiente hidráulico, dh/dr, é igual à inclinação (declive) da superfície livre do escoamento e é constante em profundidade.
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Determinação do coeficiente de permeabilidade
através de ensaios de bombagem
Escoamento não confinado
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Determinação do coeficiente de permeabilidade
através de ensaios de bombagem
Escoamento não confinado
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Determinação do coeficiente de permeabilidade
através de ensaios de bombagem
Escoamento confinado
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Determinação do coeficiente de permeabilidade
através de ensaios de bombagem
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Ensaios em laboratório
permeâmetro de carga constante
(Solos de grão grosso, k>10-5)
( )21 hhS
QLk
−=
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Ensaios em laboratório
permeâmetro de carga variável(Solos finos, k entre 10-5 e 10-8 m/s)
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Ensaios em laboratório
permeâmetro de carga variável
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Ensaios em laboratório
• Em solos muito finos (k<10-8 m/s) o coeficiente de permeabilidade édeterminado em laboratório por meio de ensaios edométricos.
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Limitações e dificuldades de que enfermam os
ensaios em laboratório para determinação do
coeficiente de permeabilidade
• Amostras não representativas
• Perturbações das amostras
• Anisotropia de permeabilidades
• Dependência de k em relação ao estado de tensão
• Permuta iónica
• Ar na amostra
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Maciços estratificados
• Coeficiente de permeabilidade equivalente:
– Percolação na direcção paralela aos planos de
estratificação
– Percolação na direcção normal à
estratificação.
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Percolação na direcção paralela aos planos de
estratificação (horizontal)
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Percolação na direcção paralela aos planos de estratificação (horizontal)
• n – número de estratos
• khj – coeficiente de permeabilidade horizontal no estrato genérico j
• dj – espessura do estrato genérico j
• ih – gradiente hidráulico na direcção horizontal
• Q – caudal total percolado = somatório dos caudais em cada um dos estratos
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Percolação na direcção paralela aos planos de estratificação (horizontal)
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Percolação na direcção normal àestratificação
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Percolação na direcção normal àestratificação
• A quantidade de água que entra num
determinado intervalo de tempo no estrato
genérico j é igual à quantidade de água que sai
do mesmo estrato no mesmo intervalo. Como
Q=v.S, a velocidade tem de ser constante:
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Percolação na direcção normal àestratificação
• Aplicando a lei de Darcy:
Kve – coeficiente de permeabilidade equivalente para o
escoamento vertical
ive – gradiente hidráulico equivalente para o
escoamento vertical
vj
ev
ev
vjk
iki =
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Percolação na direcção normal àestratificação
• A perda de carga total é igual à soma das perdas de carga em cada estrato:
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Percolação na direcção normal àestratificação
![Page 39: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/39.jpg)
Escoamentos permanentes bidimensionais em meios porosos
Rede de escoamento num
meio isotrópico e homogéneo
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Obtenção da equação de continuidade
Elemento de volume dx dy dz
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Volume de água que na unidade de tempo entra no
elemento:
Volume de água que na unidade de tempo sai do
elemento:
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Considerando o fluido e as partículas do solo incompressíveis, condições de continuidade obrigam a que a quantidade de água que entra seja igual à quantidade que sai:
Equação de continuidade
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Da lei de Darcy resulta:
O sinal menos está incluído já que a velocidade estádirigida no sentido correspondente à diminuição da
carga hidráulica
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sendo C uma constante a determinar em função das condições-fronteira, pode escrever-se que:
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⇒
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Se se considerar um determinado valor constante 1.const φ==φ
Que é a equação de uma curva no plano xz em que h, a carga hidráulica, é constante. As curvas em que é constante
designam-se por equipotenciaisφ
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Considere-se agora a função ψ tal que:
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⇒
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Pode demonstrar-se que a função ψ satisfaz tambéma equação de Laplace, ou seja:
Derivando ψ obtém-se:
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Se ψ é constante, igual a ψ1, então dψ=0, logo
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Mas dz/dx é a tangente à curva correspondente aos valoresde ψ= ψ1=const., que, pode concluir-se, coincide com a direcção da velocidade. Sendo assim, as curvas lugaresgeométricos em que ψ é constante representam a direcçãoda corrente, são, portanto, linhas de corrente.Repare-se que por um raciocínio análogo ao anterior pode concluir-se que:
O que demonstra que nos meios com isotropia de permeabilidade as equipotenciais são normais às linhas de corrente
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Tipos de condições-fronteira
• Fronteira impermeável
• Fronteira de entrada e de saída do maciço percolado
• Superfície livre de escoamentos não confinados ou linha de saturação
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Condições-fronteira
Fronteira impermeável
Fronteira impermeável
Fronteira de entrada do maciço
percolado
Fronteira de saída do maciço
percolado
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Condições-fronteira
fronteira impermeável
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Condições-fronteira
fronteiras de entrada (AB) e saída do meio percolado
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• O que permite concluir que as superfícies que limitam a zona em que se verifica percolação são equipotenciais.
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Superfície livre de escoamentos não confinados
ou linha de saturação (CD)
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Superfície livre de escoamentos não confinados
ou linha de saturação (CD)
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Superfície livre de escoamentos não confinados
ou linha de saturação (CD)
• Verifica-se, pois, que o potencial varia linearmente com a cota geométrica. Isso implica que a distância na vertical ∆z entre equipotenciais de igual queda ∆Φ tem de ser constante.
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Avaliação do gradiente hidráulico, do caudal e da
pressão na água dos poros a partir da rede de
escoamento
ab
1
2
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O gradiente hidráulico no elemento a
tracejado a e b da figura vale:
aN
)total(hi
e
∆=
∆h(total) – perda de carga total entre montante e jusante da cortina
Ne – número de quedas de potencial ou de carga hidráulica entre montante e jusante
∆Q – caudal por metro de linear de desenvolvimento ao longo do tubo de fluxo a que pertence o elemento considerado (lei de Darcy):
baN
)total(hkQ
e
×∆
=∆
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Como os elementos são aproximadamentequadrados (a=b):
eN
)total(hkQ
∆=∆
O caudal é igual ao longo de todos os tubos de fluxo.Caudal total:
e
f
N
N)total(h kQ ∆=
Nf – número de tubos de fluxo
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Determinação da pressão da água num ponto
genérico (2)
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Redes de escoamento em maciços com anisotropia
0z
v
x
v zx =∂
∂+
∂
∂
∂
∂−=
∂
∂−=
z
hkv
x
hkv
zz
xx
Equação da continuidade
Lei de Darcy
O sinal menos está incluído já que a velocidade está dirigida no
Sentido correspondente à diminuição da carga hidráulica
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Redes de escoamento em maciços com anisotropia
0z
hk
x
hk
2
2
z2
2
x =∂
∂+
∂
∂
0z
h
x)k/k(
h2
2
2xz
2
=∂
∂+
∂
∂
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Redes de escoamento em maciços com anisotropia
xzT k/kxx =
0z
h
x)k/k(
h2
2
2xz
2
=∂
∂+
∂
∂
O processo clássico de obter a rede de escoamento para meios anisotrópicos usando os métodos para os meios isotrópicos, nomeadamente o traçado gráfico, consiste em recorrer à variável (fictícia) transformada xT definida do seguinte modo:
[ ]0
z
h
x)k/k(
h2
2
2
xz
2
=∂
∂+
∂
∂⇒
![Page 68: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/68.jpg)
Redes de escoamento em maciços com anisotropia
xz k/k
Se se tomar uma escala horizontal transformada multiplicando as dimensões reais por
Equação com o formatode uma equação de Laplace0
z
h
x
h2
2
2T
2
=∂
∂+
∂
∂
obtém-se um meio em que é válida a equação de Laplace.
![Page 69: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/69.jpg)
Construção para o traçadode uma rede de escoamento
num maciço anisotrópicoem que kx=4kz
![Page 70: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/70.jpg)
Escala transformada Escala natural
hkba
hkQ eeT ∆=
∆= hkkb
k/ka
hkQ zx
zx
xN ∆=∆
=
zxezxeNT kkk ;hkkhk ;QQ =∆=∆=
![Page 71: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/71.jpg)
Aplicação de um programa de cálculo automático, baseado no métododos elementos finitos (Phase2), ao escoamento no maciço arenoso
de fundação de uma barragem de betão
Maciço
isotrópico
Maciço
Anisotrópico
Kh=4kv
![Page 72: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/72.jpg)
Rede de escoamento em condições gerais
• Os métodos numéricos permitem ainda obter redes de escoamento para situações mais complexas onde, para
além da anisotropia, prevaleçam (isolada ou
conjuntamente) as duas seguintes condições:
– O meio percolado é formado por diversos estratos ou zonas com distintas permeabilidades;
– As condições de fronteira são complexas, por exemplo, as superfícies de separação das várias zonas (consideradas homogéneas) não são paralelas.
![Page 73: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/73.jpg)
Exemplo – barragem de Santa Clara no rio Mira
![Page 74: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/74.jpg)
Secção transversal-tipo da barragem de Santa Clara
![Page 75: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/75.jpg)
Rede de escoamento para o pleno enchimento da albufeira
![Page 76: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/76.jpg)
Instabilidade de origem hidráulica
• Gradiente hidráulico crítico. Quick condition.
• Fenómenos de rotura hidráulica junto da
fronteira de jusante.
• A erosão interna.
• Processos de incrementar a segurança em
relação à rotura hidráulica
![Page 77: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/77.jpg)
Gradiente hidráulico crítico. Quick
condition.
• A força de percolação existe em consequência directa e exclusiva do movimento da água, sendo a sua grandeza proporcional ao gradiente hidráulico e a sua direcção e o seu sentido os do movimento da água.
• Situação que merece análise particular é a de zonas do maciço em que o escoamento tem direcção próxima ou coincidente com a vertical e sentido ascendente.
![Page 78: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/78.jpg)
Zona na fronteira de jusante em que o escoamento tem
direcção próxima ou coincidente com a vertical
Escoamento tem direcção vertical
![Page 79: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/79.jpg)
Forças aplicadas sobre um metro cúbico de solo submerso
Condições hidrostáticas Condições hidrodinâmicas
Sendo i<icr
Condição hidrodinâmica
crítica (quick-condition)
i=icr
![Page 80: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/80.jpg)
Situação crítica (quick condition)
• Nesta situação o gradiente hidráulico ésuficientemente elevado para que a resultante da força de percolação e da impulsão iguala a força gravítica.
• O gradiente hidráulico correspondente a esta situação designa-se por gradiente hidráulico crítico, icr.
![Page 81: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/81.jpg)
Gradiente hidráulico crítico
wcrcrw .ij .ij γ=⇒γ=
γ=γ+γ wwcr.i
ww
wcr
'i
γ
γ=
γ
γ−γ=
![Page 82: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/82.jpg)
• A situação crítica corresponde a uma situação
em que a força total aplicada pela água ao solo
iguala as forças gravíticas, logo anula as
tensões efectivas.
• Nos solos arenosos, cuja resistência se deve ao
fenómeno de atrito entre os grãos, a situação de
quick condition implica a anulação da sua
resistência, comportando-se o solo como um
líquido denso.
![Page 83: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/83.jpg)
Fenómenos de rotura hidráulica junto
da fronteira de jusante
• Existem dois modos de instabilização
associados a escoamentos verticais ou
subverticais com gradientes hidráulicos
elevados:
– Quick condition
– Levantamento hidráulico
![Page 84: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/84.jpg)
Coeficiente de segurança em relação à ocorrência de uma condição crítica (quick condition), quando junto da fronteira
de jusante de obras hidráulicas ocorre o escoamento vertical de sentido ascendente
jusmáx
cr
i
iF =
Sendo imaxjus o gradiente hidráulico máximo junto da fronteira de jusante
míne
jusmáx
l.N
)total(hi
∆=
![Page 85: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/85.jpg)
lmín no quadrado do lado de jusante adjacente à cortina
lmín
Fig. 3.10
![Page 86: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/86.jpg)
Levantamento hidráulico
• O levantamento hidráulico (heave) verifica-se quando os gradientes hidráulicos geram forças de percolação que anulam as tensões efectivas do solo numa dada secção e manifesta-se pelo levantamento do solo acima da secção citada.
![Page 87: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/87.jpg)
Levantamento hidráulico
Bloco potencialmente instável por levantamento hidráulico
Geometria recomendada por Terzaghipara o bloco potencialmente instável
Geometria mais provável do bpi em ensecadeira ou escavação de
largura reduzida
![Page 88: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/88.jpg)
Coeficiente de segurança em relação ao levantamento hidráulico
• Uma forma de avaliar a segurança ao levantamento hidráulico consiste em comparar o peso total do bloco
potencialmente instável, W, com a resultante das
pressões que a água exerce sobre ele, U, sendo estas determinadas a partir da rede de escoamento.
∫ γ
γ==
2/f
0ww
2
UW
dx)x(h.
f..5,0F
![Page 89: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/89.jpg)
Coeficiente de segurança em relação ao levantamento hidráulico
• A maioria dos autores considera mais correcto calcular o coeficiente de segurança por meio da razão do peso
submerso do bloco potencialmente instável, W’, pela
resultante das forças de percolação a este aplicadas:
bpimédi
bpiméd
cr
wbpiméd
J'W
i
i
V..i
V'.F =
γ
γ==
Gradiente hidráulico médio no bloco potencialmenteinstável
![Page 90: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/90.jpg)
Situações em que pode ocorrer o levantamento do fundo de uma escavação
1 – posição inicial da superfície do terreno
2 – posição actual
3 – posição inicial do nível freático no exterior da escavação
ABCD – Bloco potencialmente instável
![Page 91: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/91.jpg)
Situações em que pode ocorrer o levantamento do fundo de uma escavação
1 – posição inicial da superfície do terreno; 2 – posição actual
3 – posição inicial do nível freático no exterior da escavação
4 – parede impermeável e escoramento interior
5 – posição do nível freático no interior da escavação
ABCD – Bloco potencialmente instável
![Page 92: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/92.jpg)
A erosão interna
• A situação crítica junto da cortina acarretará um
arraste ou erosão de partículas do solo nesse
ponto.
• Essa erosão poderá conduzir ao
desenvolvimento de grandes vazios ou
cavidades, quer no interior do maciço, quer na
interface deste com a obra hidráulica,
progredindo de jusante para montante.
![Page 93: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/93.jpg)
Esquema explicativo do desenvolvimento da
erosão interna
1 - Início do fenómeno, com condição crítica localizada junto dabarragem na fronteira a jusante
![Page 94: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/94.jpg)
Esquema explicativo do desenvolvimento da erosão interna
2 - Escoamento concentrado em galeria formada por erosão internana interface terreno-barragem
![Page 95: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/95.jpg)
Esquema explicativo do desenvolvimento da erosão interna
3 - Galeria progride em diâmetro e comprimento, atingindo a fronteira de montante
![Page 96: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/96.jpg)
Processos de incrementar a segurança em relação à rotura hidráulica
• Aumento do caminho de percolação
• Instalação de filtros
![Page 97: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/97.jpg)
Aumento do caminho de percolação
• Com esta medida aumenta-se a energia dissipada pela água antes de esta atingir a zona mais crítica em relação aos fenómenos de rotura hidráulica.
• Em simultâneo, essa medida reduz o caudal, o que é também, na maioria das situações, muito favorável.
![Page 98: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/98.jpg)
Aumento do caminho de percolação
• Nas escavações e nas ensecadeiras o aumento do caminho de percolação é conseguido por meio do
incremento da altura enterrada da cortina impermeável.
• Nas barragens, com o mesmo objectivo, são usados:
– As cortinas corta-águas parciais, instaladas no maciço de fundação;
– Os tapetes impermeáveis, colocados sobre a superfície do maciço de fundação imediatamente a montante da barragem.
![Page 99: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/99.jpg)
Redes de escoamento para diversas soluções no que respeita ao controlo do escoamento no maciço de fundação de uma barragem com o perfil da barragem de Crestuma-Lever
![Page 100: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/100.jpg)
Fundação simples
Cortina corta-águas
a montante
Cortina corta-águas
a jusante
![Page 101: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/101.jpg)
Cortinas corta-águas
a montante e a
jusante
Tapete impermeável a
montante
![Page 102: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/102.jpg)
Valores do caudal, do gradiente hidráulico máximo à saída e da
Resultante das pressões da água na base da barragem para as cinco soluções
![Page 103: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/103.jpg)
Instalação de filtros
• Os filtros são dispositivos que podem ser usados, em alternativa ou em complemento com as medidas atrás
mencionadas para incrementar a segurança em relação
à erosão interna.
• Destinam-se a impedir o transporte (erosão) das partículas do solo pela água, sendo nas obras do tipo
das representadas anteriormente (fig. 3.10) colocados sobre a superfície do maciço do lado de jusante.
![Page 104: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/104.jpg)
Instalação de filtros
• Os filtros são constituídos por um material granular (natural ou britado) com granulometria apropriada.
•
• A granulometria dos filtros tem de possuir as seguintes
características:
– Ser suficientemente fina para impedir a passagem das partículas do solo a proteger;
– Ser suficientemente grossa para que o filtro possua uma elevada permeabilidade.
![Page 105: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/105.jpg)
Instalação de filtros
50
5050
d
DR =
15
1515
d
DR =
D50 e D15 – referem-se àsdimensões das partículas do filtro
d50 e d15 – referem-se àsdimensões das partículas do
solo a proteger
![Page 106: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/106.jpg)
Instalação de filtros
• Critérios de filtro, segundo o Bureau de Reclamation dos EUA. Para obras de responsabilidade não se dispensam
ensaios para o estudo dos filtros mais indicados.
![Page 107: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/107.jpg)
Instalação de filtros
• Nos últimos anos têm vindo a ter aplicação crescente os filtros de material sintético, como os geotêxteis.
• Estes são seleccionados em função da granulometria do solo a proteger, constando dos respectivos documentos de homologação a banda granulométrica para a qual são adequados.
• Em regra, após a sua colocação sobre a superfície do solo, os filtros sintéticos são protegidos por uma camada de material granular.
![Page 108: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/108.jpg)
Uso de filtros para controlar a erosão interna em
barragens de aterro
Núcleo fissurado
Esquema dos mecanismos de autofiltragem
na interface núcleo-filtro crítico
![Page 109: Água nos solos](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062706/5571fb03497959916993b8b4/html5/thumbnails/109.jpg)
Critérios de filtro de barragens de aterroICOLD – International Comission on large dams