XVII SEMINARIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS
BRASILIA
AGOSTO 1987
BARRAGEM DE ITAIPU
SUBPRESSOES NO CONTATO CONCRFTn-ROCHA
TEMA I
Adolfo Szpilman (*)
Jose A . Rosso (*)
Corrado Piasentin (**)Ademar S. Fiorini (**)
(*) Itaipu Binacional
(**) Ieco -Elc Coordenacao do Pro-jeto Itaipu
(Enerconsult Engenharia Ltda.)
1. INTRODUCAO
0 aproveitamento hidreletrico de ITAIPU , situado no Rio Parana
na fronteira entre Brasil e o Paraguai e cuja potencia final
instalada atingira 12.600 MW encontra -se atualmente (outubro
de 1986 ) na fase final de construgao com quatro unidades de
700 MW em operagao , devendo estar concluido ate 1990.
Na Figura I encontra-se a planta geral do aproveitamento, o
qual e constituido pelas seguintes estruturas principais:
- Barragem Principal, de gravidade aliviada, no leito do Rio
- Barragens de contraforte nag duas margens
- Estrutura de Desvio , de gravidade maciga , no Canal de Desvio
tarragens cle Enrocamento na Margem Esquerda
Barragens de Terra nas Margens Direita e Esquerda
- Vertedouro na Margem Direita
Casa de Forga no pe da Barragem Principal e da Estrutura de
Desvio.
Neste trabalho sera abordado o desempenho das subpressoesao lon
go do contato concreto-rocha das tres primeiras estruturas su-
pra mencionadas, ou seja, das estruturas de gravidade aliviada,
de contraforte e de gravidade maciga; sera analisado especial-
mente o fenomeno da variagao sazonal da subpressao que ocorre
nas estruturas mais esbeltas (i.e. contraforte e gravidade ali-
viada ), sua repercussao nos criterios de projeto e sua interpre
tagao fisica com base nos resultados da instrumentacao disponi-
veis.
a) Barragem Principal
0 Arranjo Geral tipico dos blocos de gravidade aliviada ester
representado na Figura 2.
A Barragem Principal a composta de 18 blocos de gravidade ali
viada de 34 m de largura , com altura variavel entre 196e 110
m. A junta de contracao transversal entre blocos e livre (i.
e. sem transmissao de esforgo cisalhante atraves de chave-
tas) tendo os seguintes componentes a partir de montante Pa-
ra jusante:
- 19 veda-junta
095
LEGENDA
PLANTA
--Diagrama de Subpressdo de Projeto
CI - CORTINA DE INJECAO
- t•- EM- EXTENSOMETROS
--(3-- PS- PIEZOMETROS
^..^ DR- DRENOS RASOS
--- CD- CORTINA DE DRENAGEM
A
III
\
, iI
Cortina de III ^ I I IInjecoo -II I ^ I 1 1 1
I l^
IIl \\` \
l l l lI l l ^^ i l i l l
L lnjeCfio de
DrenosRosos
- Envoltdrio das Subpressoes Medidos
DETALHE X
Escala Original 1:2 500
FIG. 2 - BLOCOS DE GRAVIDADE ALIVIADA( BARRAGEM PRINCIPAL)
097
- furo de drenagem ou vedacao
- 29 veda-junta
- compartimento de injecao
- 39 veda-junta
Internamente, a cabeCa de montante dos blocos e dotada de 10
drenos moldados no concreto, com espacamento de 3 m entre si.
A cortina de injecao profunda foi executada a partir do pe
de montante atraves de furos verticais. As injecoes de conta
to tambem foram realizadas a partir do mesmo local, atraves
de furos inclinados para jusante.
A drenagem da fundacao esta formada por uma linha profunda
interligada com o tunel de drenagem situada logo a jusante
da linha de juncao entre cabeca e alma do bloco, e por dre-
nos rasos (10 - 15 m) ao longo do perimetro interno da cabe-
ga.
Os tuneis de drenagem estao localizados ao longo das feicoes
mais importantes do ponto de vista da resistencia e da per-
meabilidade, e sao conectados com a cortina de drenagem.
bl Barragem Lateral Direita e Barragens 1e Ligacao
0 Arranjo Geral t1pico dos blocos de contraforte estd repre-
sentado na Figura 3.
A Barragem Lateral Direita e as Barragens de Ligacao Direita
e Esquerda sao compostas respectivamente de 58, 6 e 20 blo-
cos de contraforte de 17 m de largura, com altura variavel
entre 86 e 35 m. A junta de contraCao transversal entre blo-
cos tambem e livre (sem chavetas), tendo os seguintes compo-
nentes a partir de montante para jusante:
- 19 veda-junta
- 19 furo de drenagem ou vedacao
- 29 veda-junta
- 29 furo de drenagem ou vedacao
- 39 veda-junta
098
IrElxo do Borrogem
El .225.00
F-
' 7A'
SEcAO B•B
LEGENDA
CD - CORTINA OE DRENAGEM
CI - CORTINA DE INJECAO
EM - EXTENSOMETRO
PS - PIE26METROS
\ Contato • ntre derromes D/E
P L A N T A 1 11
\--Cortina de Injepan
DETALHE X
-Dlograma de Suopressao de Projeto
} Enroltorio dos Subpressoes Medidas
0 10 20 30 40 50m
Escala Original 1 750
FIG. 3 - BLOCO DE CONTRAFORTE
( BARRAGENS LATERAL DIREITA E DE LIGAcAO)
III \ \ _ / ! IYA I
III \^^ I i
A ICort.na deIII I I DrenogernIII \ ' I I
^L Injo;6vS do Cantata
099
I
Internamente, a cabeca de montante dos blocos a dotada de 4
drenos moldados no concreto, com espacamento de 3 m entre si.
A cortina de injecao profunda foi executada a partir dope de
montante, como na Barragem Principal, atraves de furos de in
jecoes verticais. As injecoes de colagem tambem foram execu-
tadas a partir do mesmo local, atraves de furos inclinados
para jusante.
A drenagem da fundacao esta formada por uma 14 linha de dre-
nos situada cerca de 3 m da linha de jusante da cabeca dos
blocos e uma 2q linha de drenos situada em correspondencia a
linha de juncao entre a cabeca e o contraforte dos blocos.
c) Estrutura de Desvio
0 Arranjo Geral da Estrutura de Desvio esta representado na
Figura 4.
A Estrutura de Desvio a uma barragem de gravidade macica,for
mada de 4 blocos duplos de 24,6 in, 5 blocos simplesde 12,3 m
e 1 bloco simples de 9,9 m de largura. E constituida por do-
ze adufas de 6,7 m de largura, com piso na El. 83 e o teto
variando entre El. 105 e El. 111, as quais foram tamponadas
em 1984, apos o termino do enchimento do reservatorio.
Os blocos sao divididos por juntas de contracao transversais
chavetadas, porem nao injetadas. 0 sistema de vedacao das jun
tas a formado por um sistema duplo de veda-juntas localiza-
dos logo a jusante da ranhura das comportas de desvio.
Internamente, os blocos tambem sao dotados de drenos molda-
dos no concreto, com espacamento variavel entre si de 2a 3 m,
em fungao da interferencia com as adufas.
A cortina de injecao profunda foi executada a partir da gale
ria de montante, atraves de furos inclinados para montante
ate a El. 0,00.
A partir da galeria de jusante tambem foi executada uma cor-
tina rasa de injecao, atraves de furos inclinados para jusan
100
00 0
06N
N
w
5w
w
101
0
0
N
w
IA w ZF O CW
Q f w0 40 wZ 0 f a aw Z .0 Z Z0 W Nw w ¢ tt
x - 0 0J w tL U U
0
to ate a El. 50,00, para atuar provisoriamente durante a fa-
se de desvio do Rio Parana.
A drenagem da fundacao a composta por uma linha profunda,ate
a El. 0,00, executada a partir da galeria de montante, e por
linhas rasas , ate a El. 50,00 situadas nas galerias central
e de jusante.
0 nivel d'agua miximo normal do reservatorio ester fixado na El.
220,00 ; o nivel d ' agua logo a jusante do aproveitamento ester
fortemente influenciado pelo remanso do Rio Iguacu, que desembo
ca no Rio Parana aproximadamente 20 km a jusante de ITAIPU.
0 enchimento do reservatorio de ITAIPU foi dividido em duas eta
pas: um pre -enchimento entre a ensecadeira de montante e a Bar-
ragem Principal, ate a El. 139,00, e o enchimento propriamente
dito, o qual foi por sua vez subdividido em tres fases, a sa-
ber:
Fase I : iniciada em 13 / 10/82 corn o fechamento das comportas
do desvio (N.A. El. 110) e concluida em 27/10/82 quan
do o N.A. do reservatorio atingiu a El. 205 (duragao
14 dias)
Fase II : iniciada em 27 / 10/82 e concluida em meados de abril/
84. Nesta fase o nivel do reservatorio oscilou entre
as elevacoes 205 e 217 (duracao de 17,5 meses)
Fase III: iniciada em meados de abril/84 com N.A. El. 211 e con
cluida em 27/05/84 quando o N.A. do reservatorio atin
giu o nivel minimo normal de operacao na El. 219,40
(duracao 1,5 me"s).
A cronologia do enchimento do reservatorio, conforme acima des-
crito, ester representada graficamente na Figura 5.
No presente trabalhoserao analisadasassubpressoes no contato con
creto-rocha a partir da fase de Operacao do reservatorio, ou se
ja, nos ultimos dois anos apos a conclusao da Fase III, uma vez
que a partir de junho / 84 o nivel do reservatorio tem sido manti
102
23
22
21E-200W
O 19(
-^ 18(
w 17(U)w
16(
2150
(14VfW
,z
FASE IFASE II
7-FASE M
I
FASE DE OPERACAO DO RESERVATORIO
I LJ
22
211
21
191
18,
17^
16
1e
la
2
-
O Nivel do pre - en chimento en
ensecodeira principal de mo
trea
ntonte
141
131
e a barragem principal. 12(O2 Nivel do rio a montonte.
11(
1(:J A S O N O J F M A M J J A S O N D J F M A M J F M AJ A S O I N 0 J F M A M J J A S O N D J M J J A
1 982 1983 1984 1985 1986
13
1
11
100
FIG. 5 - ENCH IMENTO DO RESERVATORIO
0
0
0
103
do praticamente estabilizado em torno da El. 219,60, de forma
que o efeito das variaGoes do nivel de montante possa ser depu-
rado das variacoes piezometricas ocorridas no contato concreto-
rocha.
2. HIPOTESES DE PROJETO
Nos criterios de Projeto de ITAIPU foram assumidos inicialmente
os seguintes diagramas de subpressao:
a) Blocos de gravidade aliviada
Segundo procedimentos estabelecidos nos Criterios de Projeto
para a Barragem Principal, as subpressoes no contato concre-
to-rocha, na cabeca de montante, foram previstas admitindo-
se uma queda linear entre o pe de montante (pressao corres-
pondente ao N.A. do reservatorio) e o ponto medio da misula
(pressao zero). Este criterio se baseou, portanto, em um con
tato concreto-rocha uniforme, com o mesmo coeficiente de per
meabilidade ao longo de toda a sua extensao (ver Figura 2).
b) Blocos de contraforte
0 criterio adotado foi similar aquele dos blocos de gravida-
de aliviada, ou seja, queda linear entre o pe de montante da
Barragem e o ponto medio da misula (ver Figura 3).
c) Blocos de gravidade macica
Para estes blocos, na extremidade de montante a subpressao
foi admitida como sendo igual a altura hidraulica a montante
(Hm), a partir de um nivel d'agua especificado.
Na extremidade de jusante, a subpressao foi admitida como sen
do igual a altura hidraulica de jusante (Hj), a partir de um
nivel d'agua especificado no canal de fuga.
Na linha de drenos, a subpressao foi considerada igual a al-
tura hidraulica correspondente ao nivel d'agua do canalde fu
ga, adicionada de 33% da diferenca entre as alturas hidrauli
cas a montante e a jusante: Hj + 0,33 (Hm - Hj). A subpres-
sao varia linearmente desde os drenos ate os valores extre-
104
mos Hm e Hj de montante e de jusante, respectivamente (ver Fi
gura 4) .
Entretanto, desde o inicio dopre-enchimento do reservatorio,pas
sou-se a observar que em alguns blocos da Barragem Principal as
subpress6es no contato concreto-rocha apresentavam-se significa
tivamente superiores aquelas previstas pelos criterios de proje
to.
Decidiu-se na epoca pela abertura de alguns drenos, atraves do
contato concreto-rocha, verificando-se que os mesmos apresenta-
ram um grande alivio de subpressoes, aliviando ainda a subpres-
gao em blocos adjacentes, pork a va2ao proveniente dos mesmosera bastante reduzida. Ao mesmo tempo,analisou-se oque represen
tava, em termos de estabilidade ao escorregamento, a existencia
de subpressoes mais elevadas no contato concreto-rocha. Verifi-
cou-se que ao se admitir um diagrama com carga maxima na regiao
da cabeca e queda linear apenas na regiao da misula, o fator de
seguranca ao escorregamento apresentou uma reducao pouco signi-
ficativa.
Decidiu-se, entao, nesta epoca que as subpressoes previstas em
projeto para as estruturas esbeltas (Barragem de gravidade ali-
viada e de contraforte) deveriam ser entendidas como valores de
controle e nao como valores limites. Em caso de ultrapassagem
destes valores, dever-se-ia iniciar um controle pormenorizado
das vazoes de todos os drenos rasos da fundacao, adjacentes a mi
sula do bloco com subpressao elevada.
Como valores limites, passou-se entao a considerar o diagrama
trapezoidal isto e, subpressao total na regiao da cabeca e que-
da linear na regiao da misula, indicado nas Figuras 2 e 3, veri
ficando-se que o mesmo engloba praticamente todos os valores de
subpressoes observados.
3. ANALISE DO DESEMPENHO DAS SUBPRESSoES E SUA INTERPRETACAO
Os fenomenos que ocorrem no concreto-rocha da cabeca de montan-
te dos blocos de contrafortes e dos blocos de gravidade alivia
da, sao um reflexo das variacoes termicas sazonais no corpo in-
teiro do bloco. No final do verso o paramento de jusante atinge
105
r I" '"+"P""" I P IIMR"
sua dilatagdo termica maxima em termos medios, deformando a cris
to para montante e consequentemente comprimindo a fundacao na sua
regiao de montante. Esse comportamento e atestado pelos resulta-
dos dos deslocamentos sazonais da estrutura de concreto,aferidos
pelas medigoes dos pendulos nela instalados (ver Fig.6). No fim
do inverno ocorre o processo inverso, quando o paramento de ju-
sante encolhe devido a temperatura minima, em termos medios, pro
vocando um movimento da crista para jusante e uma descompressao
ou tracao na regiao do pe de montante.
A porgao da barragem de montante protegida pelo reservatorio nao
intervem nesse processo pois suas variacoes de temperatura sao
despreziveis devido a grande inercia termica da agua,funcionandosomente como transmissora dos esforcos .
Por outro lado ha uma defasagem de alguns meses entre a temperatura
do ar e os fenomenos descritos, pois a absorgao ou dissiparao do
calor no corpo da barragem se processa com relativa lentidao.
Atraves da analise dos resultados dos piezometrose extensometros
instalados na regiao de montante procura-se umainterpretacao dos
fenomenos em foco.
Na Fig.7 sao ilustradas as subpressoes de alguns piezometros de
contato concreto-rocha escolhidos entre os mais representativos
do comportamento das estruturas mais esbeltas; a este respeito
podem ser feitas as seguintes observacoes:
- os valores maximos dos niveis piezometricos ocorrem nos meses
de agosto a outubro com uma defasagem media de cerca de 2 me-
ses com respeito ao mes mais frio.
- os valores minimos ocorrem nos meses de abril-maio com uma de-
fasagem media da ordem de 2 - 3 com respeito ao mes mais quen-
te.
- tais defasagens coincidem com as observacoes de deformagoes e
deslocamentos dos blocos das estruturas fazendo com que o "in-
verno" e "verao" do corpo dos blocos sofram translacoes no tem
po com referencia aos periodos de maxima e minima da temperatu
ra ambiente conforme e mostrado na Figura 6.
- para os blocos de gravidade aliviada ha uma tendencia do aumen
to dos valores minimos dos niveis piezometricos.
106
^Deslocomentos mdximos de VerdoVERAO de 85
D-57^ E-6 F-5 F-13 F-19 F-35 H-8 I -)0 jEixo do Barragem(Posicbooridinal antes do enchiment0l;
h
0 5 10mm
Escala dos deslocomentos
0-54D-38 10-57 E-6 F-S F-13 F-19 F-35 M-8 I-10 El 225
El 160 ti itAP,'
EI.95i Ei 40 t G5
BLOCOS DE CONTRAFORTE BLOCOS
DEGRAVIDADE ALIVIADA
BLOCOS DE GRAVIDADEMACICA
BLOCOSRDE4
CONTRAFORTEiFIG.6 - DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS DA ESTRUTURA
107
TEMPERATURA AMBIENTE MEDIA SEMANAL (°C )of.
so4030
20
10
0
220
210
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
220E 215
210W 205
200
U 195D: 190
• yI 185
2 1800N 175
170
J 165
W 160
155Z
150
4
IleJ A S O N D
loon
J F M A M J J A S O N D
10or,
J F M A M J J
1oQe
5
01-
=! T1
B LOCOS D E GRAVIDADE AL IVIADA
J AS'0 ' NDloQd
J F M A'M J J AS O N 0loQc,
J F1M A M J J AIoQR
I
1 ^ 2
Vim. i ; '`^^^•"' /
C SBLOCOS DE ONTRAFORTE '
J ' A I S' O' N I D
1984
JIF1M1AIM1J'J'A
1985
0'N'D F' M' A' M' J' J'A
1986
220
210
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
22 0
215
210
205
200
195
190
185
180
175
170
165
160
155
150
N° PIEZOMETROS BLOCOS AFAST.(m l INCL.t/°VERT.
1 PSD-112 D-52 21.60M 73°M
2 PSD - 135 D -57 21.60M 78°M
3 PSD - 137 D-57 2 3. 80 M 74° M
4 PSE -021 E- 6 32.79M 80°M
5
8
7
PSF -033
PSF- 034
PSF-021
F- 13/14
F- 13/14
F-11/12
82 M
82 M
74.M
70°M
550M
60°M
n
FIG. 7 - PI E ZOM ETROS DO CONTATO CONCRETO - ROCHA
(GRAFICOS T(PICOS DE VARIAcAO SAZONAL )
108
- as curvas piezometricas mostram uma trajetoria assimetrica de
acrescimo/decrescimo, onde o ramo ascendente a mais ingreme,
com duracao da ordem de 4 meses, enquanto o ramo descendente
dura cerca de 6 meses,
Na Fig.8 sao mostradas as deformacoes detectadas pelos extenso
metros instalados na regiao de montante dos blocos selecionados
entre os mais representativos da variacao sazonal sobre os quais
podemos efetuar os seguintes comentarios:
- os valores maximos de abertura ou descompressao correspondem
aos meses mais frios de julho-agosto para os blocos de contra
fortes enquanto que Para os blocos de gravidade aliviada ha um
retardo da ordem d@ 2 - 3 meses.
- os valores minimos de fechamento ou compressao tem defasagens
similares ao do item anterior com respeito aos meses mais
quentes.
- os ciclos de abertura/fechamento dos blocos de contrafortes
se repetem sem grandes variacoes indicando um comportamento
elastico.
- os ciclos de abertura/fechamento dos blocos de gravidade ali-
viada indicam uma abertura residual ao termino de cada ciclo.
- os extensometros verticais dos blocos de gravidade aliviada
nao indicam ciclos termicos enquanto que aqueles dos blocos
de contrafortes indicam ciclos similares aos extensometros in
clinados para montante atravessando a cabeca do contraforte.
Com base nessa analise explica-se o comportamento sazonal das
subpressoes no contato concreto-rocha dos blocos de contrafortes
e gravidade aliviada atraves dessas hipoteses preliminares:
- no inverno pela descompress ao/abertura do contato , com conse-
quente aumento da permeabilidade atraves de diaclases,juntas,
fraturas da rocha e fissuras, juntas e eventuais defeitos do
concreto dessa regiao, propiciando um mais franco caminho de
percolacao as aguas procedentes do reservatorio.
- no verso pela compressao/fechamento do contato, com consequen
to diminuicao da permeabilidade atraves dos caminhos de perco
lacao. 0 carater assimetrico da curva de piezometria pode in-
dicar que a majoragao de presses de percolagao, instaladas
em decorrencia da abertura das descontinuidades na estagao
109
EE
DC50
40
30
20
10
0
+5,00
+4,50
+4,00
+3,50
+3,00
+2,50
+ 2,00
+1,50
+l,oo
+0,50
0,00
TEMPERATURA AMBIENTE MEDIA SEMANAL (°C )
TJ A S 0 N D J F M A M J J A S 0 N D J F M A M J J A
j - 3
2
BL COS DE GRAVIDADE ALMA A
J A S 0 N
1984
D J F M A M J' J' A S 0 N
1985
J F' M I A I M
1986
IJ J
50 °C
40
30
20
10
0
+5,00+4,50
+4,00
+ 3,50
+3,00
+2,50
+2,00
+ ;so
+1,00
+0,50
0,00
+0,60 +0,50
+ 0,40
+0,20
0,00
- 0,20
-0,40
- 0,60
-0,80
-1.00
-1.20
-1,40
BLOCOS DE CONTRAFORTES
9
I el'
J A S 0 N 0
.nn w
J F M' A M J J A S 0 N D....,t
J F M A M J J A
.nnc
N° EXTENS6METRO 8L000S AFAST.On ) INCL. c/o VERT.
1 EM-F-01 F-5/6 60 M 60° M
2 EN-F -04 F-1 /2 44 M 60° M
3 EM - F - 06 F- 13/ 14 86 M 60° M
4 EM-F - 21 F-19/20 88 M 60° M
5 EM- F - 26 F-27/28 62 M 60° M
6 EM-D -02 D-7 14,30M 0°
7 EM-D-10 0-20 11,20 M 50° M
8 EM-0 - 21 0-54 27,20 3 00
9
10 ,
EM-0 - 22
EM - 0 - 25
0-54
D -57
26,60 J
27,40 J
45°M
0°
FIG. 8 - EXTENSOMETROS DO CONTATO CONCRETO - ROCHA( GRAFICOS T(PICOS DE VARIAcAO SAZONAL )
+8, 4 6
t0,20
0,00
-0,20
-0,40
-0,80
-0,80
-1,00
-1,20
- 1,4 0
110
fria, representa um elemento de resistencia , ainda que passi-
va, ao novo fechamento das mesmas descontinuidades com a so-
brevinda da estarao quente.
- a defasagem de 2 - 3 meses dos niveis piezometricos com res-
peito as deformagoes indicadas pelos extensometros indica a
baixa permeabilidade existente neste contato.
- os fenomenos de histerese detectados em ambos os ciclos dos
piezometros e dos extensometros da barragem de gravidade ali-
viada podem indicar que:
11a) as MUbp ?699oes aincia nao atingiram seus valores de regime
devido as baixas permeabilidades e ao maior tamanho do mo-
nolito da cabega.
b) as deformagoes ainda nao se estabilizaram devido a fenome-
nos de fluencia , mais pronunciados por causa do maior empu
xo existente , com consequente abertura lenta do contato e
possivelmente da trinca ( ou regiao de tragao ) situada no pe
de montante da barragem , conforme assumido nos criterios de
projeto.
c) uma combinagao das duas hip6teses acima as quais interfe-
rem entre si aumentando uma o efeito da outra.
d) a diminuigao generalizada as temperatura da cabega dos blo
cos devido a perda do calor de hidratagao propiciando a
abertura progressiva de caminhos de percolagao.
As hipoteses aventadas acima sao corroboradas tambem pelas obser
vagoes de outros tipos de instrumentos instalados no corpo da
barragem como medidores de juntas , termometros , tensometros, me
didores de vazao, etc.
Por outro lado a observagao dos niveis piezometricos do contato
concreto-rocha nos blocos de gravidade maciga da Estrutura de
Desvio (Fig. 9 ) nao indica , salvo raras excegoes e com valores
insignificantes , variagoes sazonais . De fato , apesar de que a
crista desloca - se sazonalmente suas deformagoes sao menores, o
efeito termico a apenas superficial devido a sua grande massa e
ill
essas deformacoes no se transmitem a fundacao devido a rigidez
do bloco comparada com blocos de outro tipo.
4. CONCLUSOES
A variarao sazonal de subpressoes no foi considerada quando da
fixagao dos criterios de projeto, nem sua possivel ocorrencia
foi previamente admitida.
De fato, dentro da pratica brasileira de projeto e construrao deaproveitamentos hidraulicos, onde uma instrumentagao tenha sido
instalada de modo a aferir o desempenho do conjunto superestru-
tura/funda^ao, um comportamento deste tipo no havia sido observado anteriormente, pois a quase totalidade das obras,constitui
das por estruturas de concreto de gravidade maciga no possibi-
lita a detecgao nitida de oscilagoes piezometricas que possam
ser atribuidas a influencias termicas de cariter sazonal.Por ou
tro lado as proprias variagoes sazonais dos niveis d'igua do re
servatorio contribuem tambem para mascarar este fenomeno.
Na Figura 10 foram reunidos os valores mais significativos das
subpressoes para os blocos de contraforte e de gravidade alivia
da registrados durante a estagao fria e quente. Para os blocos
de contrafortes a envoltoria das subpressoes medidas a represen
tada por um diagrama retangular com subpressao total entre o pe
de montante e o ponto medio da misula enquanto que para os blo-
cos de gravidade aliviada a subpressao total a compreendida en-
tre o pe de montante e o inicio da misula, variando linearmente
ate anular-se em seu ponto medio. 0 diferente comportamento en-
tre os dois tipos de blocos e explicada da maneira seguinte:
- o bloco de contraforte a comparativamente muito mais esbelto,
portanto mais suscetivel a agao de abertura/descompressao do
contato concreto-rocha.
- o bloco de gravidade aliviada possivelmente ainda no atingiu
condigoes de regime do fluxo hidriulico e de estabilidade na
abertura dessa regiao de contato. E possivel ainda que haja uma
evolugao desse diagrama chegando a valores semelhantes ao do
bloco de contrafortes.
O enfoque dado nesse trabalho basea-se apenas em observagoes e
aspectos qualitativos dos fenomenos ocorridos nos dois anos de
113
BLOCOS DE CONTRAFORTE BLOCOS DE GRAVIDADE ALIVIADA
1 100
ENVOLTORIA DAS
000
+
ENVOLTORIA DAS
\
SUBPRESSOES MEDIDAS 2 ^^ • SUBPRESSOES MEDIDASQ • ^ 0 \\0Z 50
0\•
DIAGRAMA DEZ 50
O\
DIAGRAMA DEe
8 r-oo
SUBPRESSAO DE PROJETO e 0 \O p ^\\SUBPRESSAO DE PROJETO
0• • Verao • VeraoO 0 Inverno A I v v 3 0 Inverno
4 8 12 0 4 8 12182024
(m ) ( m )
FIGIO - DIAGRAMAS DE SUBPRESSAO
114
operacao do reservatorio, espaco de tempo ainda insuficiente pa
ra caracterizacao completa e definitiva do processo.
Somente a observacao direta de varios ciclos anuais podera reve
lar efetivamente o padrao de comportamento real.
Com uma base mais ampla de dados e maior conhecimento da fenome
nologia atuante, pretende-se realizar um estudo mais rigoroso
de forma a poder definir em termos quantitativos os efeitos e
causas que regem a piezometria no contato concreto-rocha nas es
truturas de concreto esbeltas.
Para a estrutura em blocos de gravidade maciga o criterio de
projeto estabelecido inicialmente conforme indicado nas Figuras
4 e 9, atende com ampla margem de seguranca os resultados ate
entao obtidos.
115
u. r ii r n r r ►
RESUMO
Neste trabalho e abordado o desempenho das subpressoes ao longo
do contato concreto-rocha dos Blocos de Contrafortes, de Gavida
de Aliviada e de Gravidade Macica nas estruturas de concreto da
Barragem de Itaipu.
Sao relatados os criterios de subpressao adotados na fase de pro
jeto e sua comparacao com os valores medidos pelainstrumentacao
durante os 2 primeiros anos de operacao do reservatorio.
E mostrada a variacao sazonal das subpressoes juntamente com pos
siveis causas de sua ocorr&ncia e finalmente e proposto, com ba
se nos resultados obtidos, um novo criteria para a adocao em pro
jeto da subpressao no contato concreto-rocha para estruturas de
concreto em contrafortes e gravidade aliviada, com base na en-
voltoria das subpressoes medidas.
116