tese 3,3mb - instituto superior t©cnico

122
Aplicação da Metodologia de Registo de Riscos a um Empreendimento em Construção Maria Gabriel da Fonseca Nunes Pereira Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Júri Presidente: Professor Doutor Jaime Alberto dos Santos Orientador: Professora Doutora Laura Maria Mello Saraiva Caldeira Coorientador: Engenheiro António Rosa Saraiva Vogal: Professor Doutor Emanuel José Maranha das Neves Vogal: Professora Doutora Maria Rafaela Pinheiro Cardoso Outubro de 2012

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Aplicação da Metodologia de Registo de Riscos a um

Empreendimento em Construção

Maria Gabriel da Fonseca Nunes Pereira

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Júri Presidente: Professor Doutor Jaime Alberto dos Santos Orientador: Professora Doutora Laura Maria Mello Saraiva Caldeira Coorientador: Engenheiro António Rosa Saraiva Vogal: Professor Doutor Emanuel José Maranha das Neves Vogal: Professora Doutora Maria Rafaela Pinheiro Cardoso

Outubro de 2012

II

III

RESUMO

O plano de gestão de risco engloba um conjunto de procedimentos a serem aplicados em cada

uma das seguintes fases fundamentais: análise de risco; avaliação do risco e gestão do risco.

Na análise de risco são elencadas as causas dos perigos que podem estar presentes,

analisadas as vulnerabilidades e deduzidos os eventos indesejáveis suscetíveis de ocorrer, bem

como avaliadas a respetiva probabilidade e as consequências associadas. Com base nestes

elementos procede-se ao cálculo do risco, dado pelo produto da probabilidade do evento pelas suas

consequências. Por fim, a gestão envolve todas decisões tomadas pelos vários intervenientes, desde

o planeamento ao término dos trabalhos, optando-se pelas melhores soluções, de forma a minimizar

custos e rentabilizar todos os meios envolvidos com os mínimos riscos possíveis. Após a

implementação destas soluções, os riscos são reavaliados, obtendo desta forma o seu valor residual.

Toda esta análise foi efetuada para as frentes de obra da estrutura da tomada de água de um

circuito hidráulico de uma barragem, nomeadamente de taludes de escavação, paredes ancoradas,

paredes pregadas, incumprimentos de planeamento, cortina de impermeabilização e ensecadeira.

É, por último, apresentado um conjunto de conclusões decorrentes da aplicação desta

metodologia, bem como um conjunto de sugestões para futuros desenvolvimentos.

Palavras chave- gestão de risco, maciços rochosos, paredes ancoradas, paredes pregadas,

instabilidade taludes, ensecadeira.

IV

V

Abstract:

The risk management plan comprises a set of procedures to be implemented in each of the

following key stages: risk analysis, risk assessment and risk management.

In risk analysis are listed the peril causes which may be present, are analyzed the vulnerabilities

and less undesirable events likely to occur as well as are assessed the related probability and

associated consequences. Based on these elements one proceeds to the calculation of risk, given by

the product of the event probability and its consequences. Lastly, the management involves all

decisions taken by the various players, from planning to the completion of assignments, choosing the

best solutions in order to minimize costs and capitalize all means involved with the minimum possible

risk. After implementing these solutions, risks are reassessed, thus obtaining its residual risk.

All the analysis was carried out for the work fronts of the water intake structure of a dam´s

hydraulic circuit, namely excavation slopes, anchored walls, nailed walls, breaches in planning, cut-off

curtain and cofferdam.

And lastly, submitting a set of conclusions resulting from the implementation of this

methodology, as well as a set of suggestions for future developments.

Keywords- risk management, rock massif, anchored walls, nailed walls, unstable slopes and

cofferdam.

VI

VII

Agradecimentos

Esta dissertação é o fruto de um trabalho conjunto, do aprender de conhecimentos e partilha

de experiencias. A todos que tornaram possível e contribuíram para a sua realização, manifesto

desde já, os meus agradecimentos.

Quero agradecer à Professora Doutora Engenheira Laura Caldeira, minha orientadora, por

todo o apoio imprescindível, paciência e profunda simpatia, cujo modo de ser e estar motiva, inspira e

faz sonhar futuros engenheiros como eu.

Ao engenheiro António Rosa Saraiva, orientador, a sua visão empresarial, experiência e

conhecimentos de obra ajudaram na preparação desta dissertação.

Agradeço à Engenheira Ana Fortunato pelo seu acompanhamento incansável, indispensável

em todo o trabalho.

Aos meus pais, Maria Perpétua e Manuel, agradeço tudo o que sou, a luta conjunta e o

vencer de batalhas provam que não podia ter melhores pais, amigos e confidentes.

Agradeço à minha amiga Inês, todas as nossas conquistas, os bons e maus momentos

partilhados.

À minha amiga, Maria José, agradeço a sua constante alegria e presença durante todo este

trabalho.

Ao departamento de geotecnia, o Professor João Bilé Serra e Professor Filipe Telmo

Jeremias, Professora Maria do Carmo e Professor Luís Miranda por toda a informação partilhada,

esclarecimento de dúvidas e apoio imprescindível, não podendo deixar de agradecer à Paula

Fonseca, Dina Brilhante, Fernanda Palma, Teresa Marques e Graça Mota pela paciência e apoio

prestado.

Finalmente, the last but not the least, ao meu marido e companheiro, Hélder, que mesmo no

outro hemisfério me apoiou incondicionalmente.

VIII

IX

ÌNDICE

1 Introdução ........................................................................................................ 15

1.1 Gestão de Risco .................................................................................................................... 15

1.2 Plano de Gestão de Risco ..................................................................................................... 16

1.3 A Obra ................................................................................................................................... 26

1.4 Tipos de risco ........................................................................................................................ 28

2 Maciços rochosos ........................................................................................... 31

2.1 Introdução .............................................................................................................................. 31

2.2 Descrição Geotécnica Básica- BGD ..................................................................................... 31

2.3 Classificação baseada no índice RMR .................................................................................. 33

3 Tomada de Água ............................................................................................. 41

3.1 Enquadramento ..................................................................................................................... 41

3.2 Método Construtivo ............................................................................................................... 42

3.2.1 Sequência das Escavações .......................................................................................... 42

3.3 Tipos de Rotura em Maciços Rochosos não Suportados ..................................................... 42

3.3.1 Rotura Planar ................................................................................................................. 43

3.3.2 Rotura por Cunha .......................................................................................................... 44

3.3.3 Rotura por Basculamento .............................................................................................. 45

3.3.4 Rotura Circular ............................................................................................................... 45

3.3.5 Queda de Blocos ........................................................................................................... 46

3.4 Contenções flexíveis ............................................................................................................. 49

3.4.1 Tipos de Rotura em Paredes Ancoradas ...................................................................... 49

3.4.2 Tipos de Rotura em Paredes Pregadas ........................................................................ 55

3.5 Análise e Gestão dos Riscos ................................................................................................. 60

3.5.1 Instabilidade Global ....................................................................................................... 62

3.5.2 Rotura em paredes ancoradas ...................................................................................... 68

3.5.3 Rotura das paredes armadas pregadas ........................................................................ 71

3.6 Materialização dos Riscos ..................................................................................................... 76

4 Acesso à Entrada da Tomada de Água ......................................................... 79

4.1 Descrição da Obra ................................................................................................................. 79

4.2 Análise e Gestão dos Riscos ................................................................................................. 80

4.2.1 Risco de Incumprimento do Planeamento .................................................................... 81

5 Ensecadeira da Tomada de Água .................................................................. 87

5.1 Descrição da Obra ................................................................................................................. 87

5.2 Processo Construtivo ............................................................................................................ 88

5.2.1 Fundação da Ensecadeira ............................................................................................. 89

5.2.2 Corpo da ensecadeira ................................................................................................... 91

5.3 Análise e Gestão dos Riscos ................................................................................................. 93

X

5.3.1 Rotura ou perda de funcionalidade do maciço de fundação do encontro esquerdo ..... 93

5.3.2 Rotura ou perda de funcionalidade da cortina de impermeabilização .......................... 99

5.3.1 Instabilidade global da barragem ................................................................................ 103

5.3.2 Perda de funcionalidade .............................................................................................. 108

5.3.3 Galgamento ................................................................................................................. 113

6 Conclusão ...................................................................................................... 119

7 Bibliografia ..................................................................................................... 121

XI

ÌNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1- Vista aérea da barragem de Salamonde [3] ....................................................................... 26

Figura 1.2- Implantação geral do reforço de potência de Salamonde II [4] .......................................... 26

Figura 1.3- Implantação do descarregador de cheias complementar [4] .............................................. 27

Figura 1.4- Planta da estrutura da tomada de água [4] ........................................................................ 28

Figura 1.5- Planta da ensecadeira da tomada de água [4] ................................................................... 29

Figura 1.6 - Corte da estrutura da tomada de água, com o poço das comportas e trecho de adução [4]

............................................................................................................................................................... 29

Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado [4] ............................................................... 32

Figura 2.2- Cartografia Geológico–geotécnica [6] ................................................................................ 33

Figura 2.3 - Determinação de “RQD”[7] ................................................................................................ 35

Figura 2.4 - Estimativa do módulo de deformabilidade do maciço rochoso em função do índice RMR

[5] ........................................................................................................................................................... 39

Figura 3.1- Planta do Plano de escavação da Tomada de água [9] ..................................................... 42

Figura 3.2- Corte A do plano de escavação da tomada de água [9] .................................................... 43

Figura 3.3 - Rotura planar [10] .............................................................................................................. 44

Figura 3.4 - Rotura por cunha [11] ........................................................................................................ 44

Figura 3.5 - Rotura por basculamento [11]............................................................................................ 45

Figura 3.6 - Rotura circular [11] ............................................................................................................. 46

Figura 3.7 - Queda livre de blocos [11] ................................................................................................. 47

Figura 3.8- Rolamento de blocos [11] ................................................................................................... 47

Figura 3.9- Desplacamento de blocos [10] ............................................................................................ 48

Figura 3.10- Exemplo de uma ancoragem [12] ..................................................................................... 50

Figura 3.11- Instabilidade global [12] .................................................................................................... 51

Figura 3.12- Rotura da parede de betão armado [12] ........................................................................... 51

Figura 3.13- Rotura das armaduras [12] ............................................................................................... 52

Figura 3.14- Rotura do bolbo de selagem [12] ...................................................................................... 53

Figura 3.15- Deformabilidade excessiva do terreno suportado [12] ..................................................... 54

Figura 3.16- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [12] ................... 54

Figura 3.17- Exemplo de uma pregagem [14] ....................................................................................... 56

Figura 3.18- Instabilidade global [14] .................................................................................................... 56

Figura 3.19- Rotura por arrancamento das pregagens [14] .................................................................. 57

Figura 3.20- Rotura por corte das pregagens [14] ................................................................................ 58

Figura 3.21- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [14] ................... 58

Figura 3.22- Rotura por resistência insuficiente do revestimento de betão [14] ................................... 59

Figura 3.23- Rotura por ligação deficiente entre a armadura e a parede [14] ...................................... 59

Figura 3.24- Pormenor das pregagens/ ancoragens à cota 283 [17] ................................................... 76

Figura 3.25- Muro betão armado moldado (esquisso 6) [18] ................................................................ 77

Figura 4.1- Acesso à tomada de água onde foi encontrado um muro de alvenaria ............................. 79

XII

Figura 4.2- Planta do muro ancorado e proteção do talude do acesso à tomada de água [19] ........... 80

Figura 4.3- Corte do muro ancorado [19] .............................................................................................. 80

Figura 5.1- Ensecadeira da tomada de água em construção ............................................................... 87

Figura 5.2- Ensecadeira da Tomada de Água [23] ............................................................................... 88

Figura 5.3 - Forma do ensaio do modelo reduzido- vistas frontal e em planta [22] .............................. 88

Figura 5.4- Cortina de impermeabilização da ensecadeira da tomada de água [23] ........................... 89

Figura 5.5- Corte transversal tipo da Cortina de impermeabilização [23] ............................................. 90

Figura 5.6-Localização dos furos de Injeção [23] ................................................................................. 91

Figura 5.7- Construção da ensecadeira da tomada de água ................................................................ 92

Figura 5.8- Betonagem da ensecadeira com a telebelt ........................................................................ 92

Figura 5.9- Pormenor de infiltração de água nas juntas de betonagem [25] ........................................ 93

Figura 5.10 - Comporta de emergência na tomada de água .............................................................. 107

XIII

ÌNDICE DE TABELAS

Tabela 1.1- Escala a adotar para a probabilidade de ocorrência dos riscos [2] ................................... 17

Tabela 1.2 - Escala a adotar para as consequências [2] ...................................................................... 18

Tabela 1.3- Relação entre a escala de riscos e a escala de probabilidades de consequências [2] ..... 19

Tabela 1.4- Escala a adotar para os riscos e medidas gerais de controlo de riscos [2] ....................... 20

Tabela 1.5- Ficha de Análise de riscos [2] ............................................................................................ 23

Tabela 1.6- - Ficha dos riscos materializados [2] .................................................................................. 25

Tabela 2.1- Grau de alteração de maciços rochosos [5] ...................................................................... 32

Tabela 2.2- Grau de fraturação de maciços rochosos [5] ..................................................................... 32

Tabela 2.3- Classificação geomecânica “RMRbásico” [5] ........................................................................ 34

Tabela 2.4- Classificação da condição das descontinuidades “RMRbásico” [5] ...................................... 35

Tabela 2.5- Efeito da orientação das descontinuidades “RMR” [5]....................................................... 36

Tabela 2.6- Índices de RMRbásico para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do

talude AB escavado ............................................................................................................................... 37

Tabela 2.7- Classes de maciços rochosos de acordo com o valor de “RMR” [5] ................................. 38

Tabela 2.8- Índices de RMR para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do

talude AB escavado ............................................................................................................................... 38

Tabela 3.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução das escavações na estrutura

de entrada da tomada de água ............................................................................................................. 62

Tabela 3.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.1 [16] ................................................ 65

Tabela 3.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.2 [16] ................................................ 69

Tabela 3.4- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.3 [16] ................................................ 73

Tabela 3.5- Ficha de riscos materializados no talude frontal entre as cotas (273) e (265) [16] ........... 78

Tabela 4.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução do acesso à entrada da

tomada de água ..................................................................................................................................... 81

Tabela 4.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 2.2.1 [20] ................................................ 83

Tabela 5.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução da ensecadeira da tomada de

água ....................................................................................................................................................... 96

Tabela 5.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.3.[16] ................................................ 97

Tabela 5.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.4. [16] ............................................. 101

Tabela 5.4- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.1. [16] ............................................. 105

Tabela 5.5- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.2.[16] .............................................. 111

Tabela 5.6- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.3.[16] .............................................. 115

14

15

1 Introdução

1.1 Gestão de Risco

Os problemas geotécnicos continuam a ser os principais responsáveis pelo prolongamento do

prazo e acréscimo do custo da maioria das obras na área de construção civil. Uma adequada gestão

do risco possibilita um maior controlo dos problemas que podem surgir durante e depois da

construção.

O risco advém do produto entre dois fatores relevantes: a probabilidade de ocorrência de um

evento ou de uma sequência de eventos adversos e a gravidade das consequências associadas,

originando um vasto leque de efeitos negativos, desde danos económicos até à perda de vidas [1].

O risco pode ser controlado, minimizado, partilhado, aceite mas nunca deve ser ignorado.

Uma gestão sistemática do risco permite a identificação, a análise e o controlo dos problemas,

permitindo desenvolver as melhores soluções para uma eficiente prevenção e redução do risco, para

níveis aceitáveis, ou mesmo a sua eliminação, evitando também o esquecimento de procedimentos e

garantindo que todas as medidas previstas são atempadamente tomadas [1].

A consciência do risco e das suas implicações tem de ser partilhada por todos os

intervenientes na obra, desde o dono da obra, o(s) projetista(s), e/ou construtor, por forma a

encontrar as soluções mais eficientes que minimizem os efeitos ou que otimizem os processos.

Os três conjuntos de intervenientes devem elaborar, de comum acordo, o plano de gestão de

risco, tendo em conta o grau de incerteza associado à falta de informação com a qual o projeto é

elaborado, pois a perceção do terreno é baseada em amostragens pontuais, podendo certas

características variar de modo considerável espacialmente, quer na horizontal ou quer na vertical. A

sua elaboração obriga a uma investigação do local, considerando os dados prévios deduzidos a partir

de cartas geológicas e prospeções anteriores, da presença do nível freático e da história do local. Os

modelos conceptuais resultantes são cruciais para a identificação dos métodos e das características

da obra, tal como para a identificação atempada de todos os riscos. Neste contexto, salienta-se a

importância dos consultores de risco de cada um dos intervenientes para um melhor controlo e

acompanhamento logo desde a fase de anteprojeto [1].

O dono de uma obra deve ter ideias claras sobre os seus objetivos, necessidades e nível de

incerteza que está preparado para aceitar, podendo contratar um gestor de projeto que desempenhe

o seu papel. Precisa de garantir a implementação de um sistema de gestão de risco desde o

planeamento até ao final da obra, podendo este também influenciar o plano de segurança e saúde,

plano ambiental e os riscos financeiros. Deve também decidir quem vai assumir os vários riscos da

obra, podendo alguns ser objeto de seguro, ainda que a maior responsabilidade deva ser assumida

tanto pelo dono da obra como pelo construtor. Para garantir que todos os procedimentos de risco são

implementados, é fundamental que o dono da obra tenha um papel ativo em todo o desenvolvimento

do empreendimento. Custos adicionais resultantes de comportamento imprevisto do terreno podem

levar, não apenas a disputas e conflitos no decurso da construção, como a uma dispendiosa

arbitragem ou a processos jurídicos que se prolongam mesmo depois de finalizada a obra. Deve,

assim, ser dada especial atenção a todos os pontos do contrato, podendo mesmo recorrer a contratos

16

parcelares e por objetivos que facilitam o processo de negociação. Os pequenos donos de obra

precisam de ser mais cuidadosos e exigentes na seleção de contratos adequados e na obtenção de

dados geotécnicos, uma vez que são economicamente mais vulneráveis [1].

Um bom projeto de engenharia fornece uma das mais eficazes maneiras de controlar o risco

geotécnico. O projetista deve reconhecer que as condições do solo são sempre incertas, variando de

lugar para lugar e com a profundidade, devendo assim adotar estratégias que sejam válidas para lidar

com esse problema. É essencial que o projeto seja sistemático na identificação dos riscos e dos

respetivos responsáveis, de forma a refletir uma expressão consciente e cuidadosa das necessidades

e tolerância ao risco por parte do dono de obra. Isto implica uma identificação dos perigos e das suas

consequências em obra, a seleção de formas eficazes de construção para otimizar o desempenho, a

redução de custos e prazos e, se possível, a diminuição da vulnerabilidade do projeto a flutuações

das condições do terreno, através de um planeamento adequado da prospeção do terreno, não só

antes da construção como durante a mesma. Todos estes fatores são, em suma, indispensáveis para

o sucesso do empreendimento [1].

O construtor fica na maioria das obras responsável por grande parte dos riscos geotécnicos.

No entanto, se estes forem bem identificados e controlados podem também representar uma

oportunidade de lucro. Uma gestão de risco tendo em conta as condicionantes geotécnicas presentes

permite igualmente uma eficaz utilização dos recursos [1].

Uma adicional fonte de risco está associada a trabalhos temporários devido aos, em geral,

menores níveis de segurança, a diferentes métodos construtivos e a diferenças entre o previsto e a

realidade que se vem a descobrir. Uma forma de diminuir esses riscos consiste na elaboração de

projetos flexíveis juntamente com a prospeção, a observação e a caracterização das condições do

terreno durante a construção. Estes trabalhos podem permitir também identificar oportunidades onde

um reajuste do projeto pode conduzir a condições mais seguras de trabalho, mais rápidas e mais

económicas [1].

Desta forma um plano de gestão de risco, descrito seguidamente, promove a identificação, a

quantificação e a classificação de todos os riscos inerentes em todas as fases da obra, assim como a

atribuição de responsabilidades aos respetivos intervenientes, desde o dono de obra, ao projetista e

aos empreiteiros.

1.2 Plano de Gestão de Risco

O plano de gestão de risco engloba um conjunto de procedimentos a serem aplicados em

cada uma das seguintes fases fundamentais:

- análise de risco;

- avaliação do risco;

- gestão do risco.

A análise de risco consiste na identificação e quantificação dos vários tipos de riscos. Para

tal, são elencadas as causas dos perigos que podem estar presentes na construção, analisadas as

vulnerabilidades presentes e deduzidos os eventos indesejáveis suscetíveis de ocorrer, bem como a

respetiva probabilidade de ocorrência, e as consequências associadas. Com base nestes elementos

17

procede-se ao cálculo do risco, dado pelo produto da probabilidade do evento pelas suas

consequências [2].

No presente estudo, o risco é avaliado de uma forma qualitativa, com base em escalas

associadas a intervalos de variação das probabilidades e de severidade das consequências. Esta

severidade é avaliada em função dos custos, dos prazos e da imagem e reputação das entidades

envolvidas. Para a presente classificação da probabilidade de ocorrência de risco foi adotada a

escala de 1 a 5, descrita na Tabela 1.1.

Tabela 1.1- Escala a adotar para a probabilidade de ocorrência dos riscos [2] Escala Classificação Probabilidade de ocorrência por secção da obra

5 Quase certo > 50%

4 Muito provável 30-50%

3 Provável 10-30%

2 Pouco Provável 2-10%

1 Raro <2%

Esta tabela foi construída tendo em conta a distribuição normal ou de Gauss. Em obras

definitivas, o valor cálculo fixado nos Eurocódigos para o dimensionamento de estruturas correntes

está associado a uma probabilidade de 1% de ser excedido, ou seja, a uma probabilidade de 1% de

se atingir o estado limite último, aqui, considerado como evento indesejável. Neste caso de estudo,

uma vez que se tratam de obras temporárias, considerou-se como valor limite para este tipo de

estados limites último, o dobro da referida probabilidade (2%). Eventos com probabilidade inferior a

esse valor são classificados como raros, entre 2 e 10% como pouco prováveis, entre 10 e 30% como

prováveis, entre 30 e 50% como muito prováveis e superior a 50% como quase certos ou inevitáveis.

Os eventos prováveis a inevitáveis deverão ser sempre objeto de análise detalhada, uma vez que

acarretam consequências esperadas.

A Tabela 1.2 apresenta a escala de consequências adotada para as suas diferentes

componentes. Dadas as condicionantes do projeto relativas a compromissos de produção de energia

assumidos, que implicam que a qualquer atraso de entrada em exploração estejam associados

elevados prejuízos e coimas, no cálculo das consequências pode-se constatar que o aumento do

prazo de execução das atividades em análise é mais gravoso do que o acréscimo do custo das

mesmas. Uma rigorosa avaliação da componente do prazo implicaria uma análise integrada de todas

as atividades construtivas, o que está para além dos objetivos da presente dissertação. Assim, de

modo a refletir esta preocupação, assumiu-se, simplificadamente, o aumento de prazo de execução

das atividades individuais, garantindo-se que, se este for cumprido, o prazo global de execução da

obra não será aumentado. Não será abordada a capacidade de recuperação do prazo de uma

atividade por diminuição do tempo de execução de outra que se lhe segue, nem considerado

explicitamente se a referida atividade se encontra no caminho crítico da empreitada. Esta

consideração será indiretamente ponderada pela atribuição de valores de consequências superiores.

[2]

18

Tabela 1.2 - Escala a adotar para as consequências [2]

Escala Classificação Descrição

Aumento do

custo das

atividades em

análise (%)

Aumento do

prazo de

execução das

atividades em

análise (%)

Imagem e

reputação

5 Muito elevado

Danos muito elevados em

componentes definitivas das

obras, que poderão conduzir

a atrasos e sobrecustos

muitos elevados.

>25% >15%

Cobertura adversa a

níveis nacional e

internacional; intervenção

governamental; inquietude

maior do público em geral.

4 Elevado

Danos elevados em

componentes definitivas das

obras, que poderão conduzir

a atrasos e sobrecustos

elevados.

15-25% 10-15%

Cobertura adversa a nível

nacional; intervenção

governamental;

intervenção da

administração do dono da

obra e/ou do construtor.

3 Moderado

Danos moderados em

componentes definitivas das

obras, que poderão conduzir

a atrasos e sobrecustos

moderados.

5-15% 4-10%

Cobertura adversa a nível

regional, intervenção da

direção do dono da obra

e/ou do construtor

2 Baixo

Danos localizados.

Condicionamentos dos

trabalhos que poderão

conduzir a atrasos e

sobrecustos baixos.

2-5% 2-4%

Cobertura adversa a nível

local; reportação à direção

dono da obra e/ou do

construtor

1 Muito baixo

Danos localizados.

Condicionamentos dos

trabalhos mínimos, de fácil

resolução com atrasos e

sobrecustos muito baixos.

<2% <2% Sem atenção dos meios

de comunicação

A componente imagem e reputação das entidades envolvidas pretende tratar consequências

com relevância social, como a ocorrência de perdas de vidas e ferimentos, a afetação da propriedade

de terceiros ou do processo construtivo com gravidade, as quais poderão ter reflexos em meios de

comunicação social e causar danos futuros ao dono de obra e ao Construtor [2].

A escala desta tabela encontra-se também compreendida entre os valores de 1 a 5, em que o

valor mínimo de 1, reflete-se numa classificação muito baixa, cujos danos localizados causam um

condicionamento mínimo dos trabalhos e as respetivas resoluções são fáceis, com atrasos e

sobrecustos muito baixos, e que não causam nenhuma atenção dos meios de comunicação,

passando despercebidos [2].

O valor 2 indica um nível de consequências baixo, com danos também localizados. No

entanto, o condicionamento dos trabalhos e respetivas soluções poderão conduzir a atrasos e

sobrecustos baixos, refletindo uma variação entre 2 e 5% nos custos da atividade e entre 2 e 4% no

19

respetivo acréscimo de prazo. Neste caso, a imagem/reputação já são alvos de cobertura adversa a

nível local e a sua ocorrência poderá ser reportada à direção do dono de obra ou do construtor [2].

A escala de valor 3 traduz-se numa classificação moderada, sendo os danos moderados em

componentes definitivas das obras, que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos moderados. Os

custos de tais atividades assumem acréscimos entre os 5 e os 15% e os seus atrasos situam-se entre

os 4 e os 10%. Poderá ocorrer uma cobertura adversa a nível regional, podendo ser necessária a

intervenção da direção do dono de obra ou do construtor [2].

Em penúltimo lugar está o valor 4, com uma classificação elevada, que descreve danos

elevados também em componentes definitivas das obras, que poderão conduzir a sobrecustos e

atrasos elevados, com um aumento, respetivamente, entre 15 e 25% e 10 e 15%. Ao nível da imagem

e reputação uma é considerada provável a existência de uma cobertura adversa a nível nacional e

fundamental a intervenção da administração do dono de obra e do construtor [2].

Finalmente, o valor 5, cuja classificação muito elevada traduz-se em danos muito elevados

nas componentes definitivas das obras, que poderão conduzir a custos com aumentos superiores a

25% e atrasos construtivos superiores a 15%. Dada a dimensão do evento considerado é provável

que desperte um interesse a nível nacional e internacional, sendo tal acontecimento nefasto para a

imagem e a reputação das entidades envolvidas, uma vez que provoca agitação no público em geral

[2].

Do produto entre o valor da probabilidade de ocorrência dos eventos pelo valor das suas

consequências, obtêm-se uma quantificação do valor do risco, que varia de 1 a 25, como está

representado na Tabela 1.3, sendo as cores uma forma expressiva de avaliar o risco – o verde

associado à ausência de risco relevante e, no oposto da tabela, o vermelho que alerta para o perigo

máximo [2].

Tabela 1.3- Relação entre a escala de riscos e a escala de probabilidades de consequências [2]

Escala de riscos Escala de consequências

Escala de

probabilidades

1 2 3 4 5

1 1 2 3 4 5

2 2 4 6 8 10

3 3 6 9 12 15

4 4 8 12 16 20

5 5 10 15 20 25

A avaliação do risco tendo por base estes valores, origina uma classificação que pode ir

desde o trivial ao intolerável. Quando o risco é considerado trivial (1-4) não é necessário tomar

qualquer medida de controlo, moderado (5-9) recomenda-se uma observação, não sendo necessário

tomar medidas a não ser que estas representem uma oportunidade de minimização de custos ou de

prazos. No caso dos riscos significativos (10-14), considerados como toleráveis, deve ser levada a

efeito uma análise e implementadas medidas de controlo de baixo custo. Procede-se à suspensão

dos trabalhos quando se está perante riscos substanciais (15-19) ou riscos intoleráveis (20-25),

sendo imperativo a implementação de medidas que reduzam o risco, (Tabela 1.4) [2].

20

Tabela 1.4- Escala a adotar para os riscos e medidas gerais de controlo de riscos [2]

A etapa seguinte é a gestão do risco, a qual consiste na identificação de medidas de

minimização ou de eliminação do risco. Assim, com base em cada tipo de risco e respetiva escala, é

indicado um conjunto de respostas pré-definidas, na qual são reconhecidos os procedimentos, meios

e condições de aplicação, por forma a controlar e diminuir o risco inicial, bem como avaliado o risco

residual, o qual deve ser suficientemente reduzido [2].

Por último identificam-se os responsáveis pela gestão de risco, que devem decidir se e

quando tais medidas ou procedimentos devem ser implementados antes e/ou no decorrer dos

respetivos trabalhos. Deve-se salientar que uma medida tomada antecipadamente pode levar à

eliminação do problema (prevenção), enquanto uma resposta no decorrer da obra tem como papel

principal minimizar os efeitos, diminuindo ao mínimo o risco do seu impacte [2].

A gestão do risco tem de estar, assim, presente e interveniente em todas as decisões da

obra, desde o planeamento até ao término dos trabalhos, optando-se pelas melhores soluções, de

forma a minimizar custos e rentabilizar todos os meios envolvidos com os mínimos riscos possíveis.

Depois de aplicada a resposta planeada, é efetuada uma nova avaliação do risco, sendo o

risco residual avaliado mais uma vez do ponto de vista da probabilidade de ocorrência e suas

consequências até que este seja aceitável ou, em casos excecionais, tolerável [2].

Nesta obra, a metodologia adotada foi a do registo de todos os riscos, materializada através

da elaboração das respetivas fichas de análises de riscos e nas fichas dos riscos materializados [2].

As fichas de registo de risco (Tabela 1.5) contêm, assim, todos os dados descritos na gestão

dos riscos, sendo uma poderosa forma de controlar os riscos presentes em obra, constituindo assim

como uma prevenção ou solução imediata dos problemas que possam surgir, podendo ser

consultados por todos os intervenientes da obra. A sua aplicação sistemática poderá adicionalmente

contribuir para um aperfeiçoamento contínuo do processo de gestão de riscos. Estas fichas têm como

principal função apresentar de uma forma clara e simples toda a informação referente ao estudo

elaborado pelos analistas de risco [2].

Escala Classificação Ação a desenvolver

1-4 Trivial Nenhuma medida de controlo. Recomendável a adoção de medidas de

deteção.

5-9 Moderado Consideração de soluções mais eficientes ou introdução de melhorias,

preferencialmente sem custos extra.

10-14 Significativo

Identificação e avaliação de medidas de controlo dos riscos de custos baixos

a moderados e de procedimentos de atuação para situações de

materialização dos riscos em análise.

15-19 Substancial

O trabalho não é reiniciado sem que o risco tenha sido reduzido. Identificação

e avaliação de medidas de controlo dos riscos, a implementar

necessariamente.

20-25

Ou efeitos

potencialmente

catastróficos

Intolerável

O trabalho não é reiniciado sem que o risco tenha sido reduzido. Identificação

e avaliação das medidas de controlo dos riscos a implementar. O risco

residual deve ser reduzido para, pelo menos, moderado. Se o risco não puder

ser reduzido o projeto não poderá prosseguir

21

Por sua vez, as fichas dos riscos materializados (Tabela 1.6) são uma forma de registar todos

os problemas que ocorrem na obra e relacioná-los com as fichas de registo de risco previamente

desenvolvidas. As fichas dos riscos materializados contêm a descrição dos riscos, as causas

prováveis e as respetivas consequências, bem como o valor do risco real ao nível de probabilidade e

de consequências. Também incluem as formas de controlo alvo de estudo e as medidas

implementadas devidamente registadas e datadas. Estas fichas permitem não só uma documentação

e acompanhamento atempado de todos os incidentes e acidentes decorrentes dos trabalhos, mas

também uma forma de prever novos incidentes semelhantes, que serão tidos em consideração nas

atividades futuras de gestão de risco [2].

A metodologia de gestão de risco descrito é aplicada de forma ilustrativa ao reforço de

potência da barragem de Salamonde, que se descreve muito sucintamente no subcapítulo seguinte.

23

Tabela 1.5- Ficha de Análise de riscos [2]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem /

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem /

Reputação(Procedimentos, meios e condições de aplicação) Prob. Sev. RISCO

PERIGO

VULNERABILIDADESEVENTO

INDESEJÁVELCONSEQUÊNCIAS PROBABILIDADE

SEVERIDADE RISCO RISCO RESIDUAL

RESPONSÁVEL

25

Tabela 1.6- - Ficha dos riscos materializados [2]

RISCOS OBSERVADOS NO DECURSO DA CONSTRUÇÃO

Frente de trabalho

SUBSISTEMA

Descrição

Causas prováveis

Consequências

Risco real Probabilidade: Consequências: Risco:

Controlo do risco

Medidas

implementadas

Data Medidas

Risco residual Probabilidade: Consequências: Risco:

Observações

Delegado na Obra Gestor do Risco

26

1.3 A Obra

Tendo como base a metodologia descrita, a presente dissertação aplica a análise de risco à

construção da tomada de água do reforço de potência da barragem de Salamonde. Esta barragem é

constituída por um arco, com 75 metros de altura, e entrou em funcionamento em 1953, sendo

implantada no leito do rio Cávado, no concelho de Vieira do Minho, no distrito de Braga (Figura 1.1).

Figura 1.1- Vista aérea da barragem de Salamonde [3]

Do ponto de vista geológico, a obra está inserida maioritariamente num maciço granítico, com

alguns depósitos superficiais, sendo que nas primeiras dezenas de metros este maciço se encontra

muito alterado e fraturado, com uma resistência moderada, passando em profundidade a um maciço

são, pouco fraturado e de elevada resistência [2].

O reforço da potência aproveitará a queda entre as albufeiras de Salamonde (nível de pleno

armazenamento (NPA) à cota 270,36 m) e de Caniçada (NPA à cota 152,50 m), com um desnível

médio de 118 m, como esquematicamente se apresenta na Figura 1.2 (Caniçada à esquerda e

Salamonde à direita) [2].

Figura 1.2- Implantação geral do reforço de potência de Salamonde II [4]

Também na Figura 1.2 se representam as estruturas já existentes – como a barragem de

Salamonde, a central (no esquema designada por antiga central), o caminho de acesso à restituição e

a estrada de acesso à central – e as obras a construir, designadamente, a ponte sobre o rio Cávado,

27

o canal de restituição, a estrutura da restituição, o túnel de restituição, o túnel de acesso à central, a

central, o trecho de adução, a tomada de água, a chaminé de equilíbrio e a escombreira. A

empreitada inclui ainda a execução de um descarregador de cheias complementar, situado na

margem direita da barragem, o qual está representado na Figura 1.3, cujo projeto foi elaborado por

um outro projetista. O projeto contempla ainda a construção de 3 ensecadeiras – a da tomada de

água, a da Restituição e a ensecadeira do descarregador de cheias complementar – indispensáveis à

realização dos vários trabalhos [4].

Figura 1.3- Implantação do descarregador de cheias complementar [4] Dado ser o objeto do presente trabalho, descrevem-se, seguidamente, as obras associadas,

em particular, à execução da tomada de água: estrutura de entrada, ensecadeira, poço de adução e

trecho de adução, bem como algumas obras complementares.

Para a construção da estrutura de entrada da tomada de água será necessário efetuar um

conjunto de escavações à superfície (modelando o terreno em vários taludes e plataformas) e realizar

um túnel a partir de um emboquilhamento. Esta estrutura, em betão armado, disporá de comportas de

fecho, a serem inseridas no túnel a partir de um poço com início numa plataforma a cota superior

(277 m). A este túnel seguem-se o poço e o trecho de adução, que fazem a ligação à central

(equipada com grupo reversível). À central segue-se o túnel de restituição, a estrutura da restituição e

o seu respetivo canal [4].

Todo o circuito hidráulico, com cerca de 2 km de comprimento, tem captação por turbinagem

na tomada de água, imediatamente a montante da barragem, e restituição na albufeira de Caniçada.

O respetivo trecho de adução terá comprimento de 200 m. Por sua vez, a central subterrânea será

implantada em caverna abobadada à profundidade aproximada de 200 m, localizada a cerca de 150

m a sul do encontro esquerdo da barragem de Salamonde. Dadas as características do maciço nesta

zona, não foi previsto qualquer revestimento da central, para além do recurso a suportes pontuais do

maciço e à colocação dum teto falso para recolha das águas de infiltração [4].

O túnel de restituição (com 1910 m de comprimento), sub-horizontal ao longo da maior parte

do percurso, apresenta uma pendente de 10% junto à restituição de Caniçada. Dado o caráter

reversível do circuito, a restituição pode funcionar também como adutora. Na outra extremidade

encontra-se a chaminé de equilíbrio deste túnel, em forma cilíndrica, com uma altura de 50 m e

28

diâmetro de 20 m. A adoção de um sistema reversível visa obter maiores lucros, aproveitando as

horas de vazio para repor parte da água na barragem de Salamonde, turbinando-a no restante

horário por um valor mais elevado [4].

Estima-se um volume de escavação (essencialmente rocha) a conduzir a depósito definitivo

de perto de 800 000 m3. Para tal, no vale atual do rio Mau, formar-se-á uma escombreira, cuja

geometria será conseguida numa sequência de talude e de plataforma capaz de assegurar a

estabilidade do depósito e uma adequada recuperação paisagística, sendo necessário proceder ao

desvio desse rio, para um canal em betão armado [4].

Esta tese incide numa frente específica de trabalho – a tomada de água (Figura 1.4), uma

vez que esta contempla um amplo conjunto de trabalhos distintos presentes na obra, assim como os

seus riscos inerentes. Estes trabalhos incluem escavações e contenções de taludes, a construção da

ensecadeira e o tratamento das suas fundações, outros trabalhos que não foram alvo deste estudo

em concreto são a realização de um emboquilhamento de forma convergente do túnel, a escavação

dos túneis da estrutura de entrada e do trecho de adução, a construção do poço das comportas,

construído pelo método NATM, e do poço de adução vertical, executado pelo método raise boring,

cujas soluções e processos de construção necessitam de um vasto leque de equipamentos e

recursos técnicos e profissionais [4].

Figura 1.4- Planta da estrutura da tomada de água [4] Para ser possível a construção da tomada de água é necessário realizar uma ensecadeira

provisória em betão (Figura 1.5) que será analisada em pormenor no capítulo 5 desta dissertação. As

estruturas de entrada da tomada de água, o seu emboquilhamento, a ligação com o poço das

comportas e sua conexão ao trecho de adução serão estudadas no capítulo 6 (Figura 1.6).

1.4 Tipos de risco

No âmbito deste estudo, os principais risco a considerar são os riscos de projecto, os riscos

relativos a obras temporárias e os riscos decorrentes de subcontratação do consórcio de construção,

incluindo projetos e construção.

29

Figura 1.5- Planta da ensecadeira da tomada de água [4]

Figura 1.6 - Corte da estrutura da tomada de água, com o poço das comportas e trecho de adução [4]

Os riscos de projeto englobam todos os eventuais problemas de origem geotécnica

relacionada com a obra que devem ser analisados e revistos no decorrer dos trabalhos, uma vez que

as condições do solo nem sempre são as esperadas e por vezes as soluções não são as mais

adequadas, sendo necessário um ajuste.

30

Os riscos de obras temporárias são controlados através de projetos flexíveis, de um

acompanhamento de especialistas atentos e da realização de prospeção, de observação e de

caracterização das condições do terreno sempre que necessário. Deste modo, pode ser adotada uma

construção mais segura, rápida e económica, assim como podem surgir eventuais oportunidades em

alternativa ao projeto inicial.

Os projetos e trabalhos subcontratados devem ter em conta as condições do solo, e os

respectivos responsáveis devem integrar o painel de gestão de risco de forma a adotarem as

melhores decisões e controlarem os riscos inerentes [2].

Um dos aspetos fundamentais da análise de risco é a prospeção, o reconhecimento e a

classificação do terreno, de modo a ser possível avaliar o comportamento esperado no decurso da

execução da obra e identificar os mecanismos de rotura associados às condições geotécnicas

prevalecentes, ao processo construtivo proposto e à obra em concreto a executar.

Os maciços (essencialmente rochosos) encontrados foram objeto de análise, de cartografia e

de classificação adequada. De forma à melhor compreensão da metodologia de classificação

adotada, no capítulo 2 são sucintamente descritas as várias classificações dos maciços rochosos

atualmente utilizadas, destacando-se o índice de qualidade denominado Rock Mass Rating (RMR).

31

2 Maciços rochosos

2.1 Introdução

Os maciços de terreno subdividem-se em dois grandes grupos: os solos e as rochas. Para os

solos existem diversas classificações que permitem inferir o seu comportamento, sendo a mais

utilizada a Classificação Unificada dos Solos. Para a escavação de maciços rochosos recorre-se

essencialmente a uma descrição básica do maciço (BGD – Basic Geotechnical Description) e à

classificação baseada no índice RMR (Rock Mass Rating) desenvolvido por Bieniawski (1976).

Numa fase inicial do estudo, fase do projeto, é usual elaborar-se uma classificação geológica

que permita uma visão geral do maciço, sendo um ponto de partida para uma análise mais

aprofundada ao nível da engenharia e para a proposta de um zonamento geotécnica, onde são

incluídos parâmetros como a caracterização geológica, a espessura de camadas, o espaçamento

entre fraturas, e que pretendem dar uma descrição clara do comportamento do maciço rochoso.

Estes estudos foram pioneiros em túneis, sendo a referida classificação deduzida para estes

tipos de obras. No entanto, posteriormente foi efetuada a respetiva extrapolação e adaptação para

taludes de escavação, sendo de seguida apresentada em pormenor.

2.2 Descrição Geotécnica Básica- BGD

O comportamento do maciço rochoso é, numa primeira análise, condicionado pelo seu estado

de alteração (Tabela 2.1) e de fraturação (Tabela 2.2).

Os estados de alteração e de fraturação do maciço costumam ser analisados, na fase de

projeto, com base em amostras obtidas por sondagens com recuperação contínua e, na fase de

construção, com base na cartografia geotécnica.

Para determinar o estado de alteração de uma rocha utiliza-se um martelo de mão, com o

objetivo de testar a sua resistência, ou observa-se simplesmente a coloração e o brilho de certos

minerais, como o feldspato ou os minerais ferromagnesianos. Este estado de alteração pode variar

desde o estado são (W1), em que a rocha não apresenta qualquer sinal de alteração, até ao estado

decomposto (W5), com um comportamento próximo de um solo, uma vez que o maciço se apresenta

completamente friável. Os estados intermédios (W2, W3 e W4) encontram-se descritos na Tabela 2.1.

Por vezes, a distinção entre os estados descritos não é clara, optando-se nestes casos por

classificações com dupla numeração, como por exemplo W3-4, que significa que o maciço em estudo

possui um estado entre as classificações W3 e W4 [5].

Por sua vez, o estado de fracturação de um maciço baseia-se, em geral, no espaçamento

entre diáclases.

O estado de fraturação de uma rocha oscila entre F1 a F5. No primeiro as fraturas

encontram-se muito afastadas, com um espaçamento superior a 2,0 m, em oposição ao estado F5

para o qual as fraturas se encontram muito próximas, com espaçamentos inferiores a 0,06 m. Por sua

vez, os estados intermédios encontram-se discriminados na Tabela 2.2. Quando um maciço rochoso

numa determinada área apresenta fraturas com espaçamentos compreendidos entre duas

32

designações também é adotada uma designação mista. Por exemplo, um estado de fraturação entre

F3 e F4, designa-se como F3-4.

Tabela 2.1- Grau de alteração de maciços rochosos [5] Símbolos Designações Características

W1 São Sem quaisquer sinais de alteração

W2 Pouco alterado

Sinais de alteração apenas nas imediações das

descontinuidades

W3 Medianamente alterado

Alteração visível em todo o maciço rochoso, mas a rocha

não é friável

W4 Muito alterado

Alteração visível em todo o maciço e a rocha é parcialmente

friável

W5 Decomposto (saibro)

O maciço apresenta-se completamente friável com

comportamento de solo

Tabela 2.2 - Grau de fraturação de maciços rochosos [5] Símbolos Intervalo entre fraturas (m) Designação

F1 >2,00 Muito afastadas

F2 0,60-2,00 Afastadas

F3 0,20-0,60 Medianamente afastadas

F4 0,06-0,20 Próximas

F5 <0,06 Muito próximas

A título de exemplo apresenta-se, na Figura 2.2, uma cartografia geológico-geotécnica obtida

na escavação localizada no talude frontal AB da tomada de água (Figura 2.1) à cota 268 m. O granito

do Gerês é a rocha predominante. Trata-se de um granito porfiroide de grão grosseiro, biotitico, de

cor acinzentada, com intercalações de uma rocha episienitica, de cor avermelhada, resultante da

alteração hidrotermal do granito do Gerês.

Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado [4]

Inicialmente o terreno é dividido em zonas de características diferenciadas, a classificar

separadamente, sendo as suas fronteiras definidas por falhas, mudança do tipo de rocha ou mesmo

mudança das respetivas características dentro do mesmo tipo de rocha.

Na Figura 2.2, podem-se observar 4 zonas distintas, que subsequentemente se descrevem:

Zona 1/Zona 3: constituído por 3 zonas (A, B e C) com características distintas. Na zona mais

superficial, denominada de C, o maciço apresenta-se com uma alteração W3-4 e fracturação F3-4. Na

33

zona B a alteração e a fraturação são mais intensas – W4-5 e F5. Por último, na zona A a alteração é

do tipo W3 e a fraturação F4.

Figura 2.2- Cartografia Geológico–geotécnica [6]

Zona 2 / Zona 4: o maciço apresenta uma alteração W5, sendo considerado como um saibro

devido ao seu elevado estado de decomposição, completamente friável, comportando-se como um

solo. O seu estado de fraturação elevado corresponde a uma classificação F5. À superfície ocorre

uma camada de solo residual, representada com a cor castanha.

2.3 Classificação baseada no índice RMR

A determinação do índice RMR baseia-se numa classificação geomecânica que incide sobre

a atribuição de um peso a cada um dos seis parâmetros seguintes:

1. resistência à compressão uniaxial da rocha;

2. índice de qualidade RQD;

3. espaçamento das descontinuidades;

4. condições das descontinuidades;

5. condições de percolação das águas subterrâneas;

6. orientação das descontinuidades.

A soma dos primeiros cinco pesos origina o RMRbásico, que, em conjugação com o último

(orientação das descontinuidades), dá origem ao RMR [5].

A Tabela 2.3 permite determinar os pesos referentes aos 5 primeiros parâmetros. No entanto,

se existir uma descrição mais pormenorizada do parâmetro Condições das descontinuidades, o seu

valor pode ser obtido pela soma dos pesos descritos na Tabela 2.4. Como pode observar-se, a

melhor qualidade do maciço está associada a maiores valores dos pesos para cada um dos

parâmetros considerados.

34

Tabela 2.3 - Classificação geomecânica “RMRbásico” [5] Parâmetros Coeficientes

1

Resistência da

rocha intacta

Carga

pontual >10 MPa 4-10 MPa 2-4 MPa 1-2 MPa

Compressão

uniaxial

Compressão

Uniaxial >250 MPa 100-250 MPa 50-100 MPa 25-50 MPa

5-25

MPa

1-5

MPa

< 1

MPa

Pesos 15 12 7 4 2 1 0

2 R.Q.D. 90-100% 75-90% 50-75% 25-50% < 25%

Pesos 20 17 13 8 3

3

Espaçamento das

descontinuidades >2 m 0,6-2 m 200-600 mm 60-200 mm < 60 mm

Pesos 20 15 10 8 5

4

Condições das

descontinuidades

Superfícies

muito rugosas,

sem

separação,

paredes de

rocha não

alteradas

Superfícies

ligeiramente

rugosas,

separação <1

mm, paredes

ligeiramente

alteradas

Superfícies

ligeiramente

rugosas,

separação

<1mm,

paredes

muito

alteradas

Superfícies

polidas ou

enchimento

com espessura

<5mm ou juntas

contínuas com

separação 1-

5mm

Enchimento mole

com espessura >

5 mm ou juntas

contínuas com

separação > 5 mm

Pesos 30 25 20 10 0

5

Presença

de água

Caudal por

10m de

comprimento

do Túnel

nenhum < 10 l/min 10-25 l/min 25-125 l/min >125 l/min

Relação

pressão da

água vs tensão

principal

máxima

0 <0,1 0,1-0,2 0,2-0,5 >0,5

Condições

gerais

Completamente

seco

Água

intersticial Húmido Escorrimentos Entrada de água

Pesos 15 10 7 4 0

Ao primeiro parâmetro está associado um peso que varia de 0 a 15, conforme o valor obtido

em ensaios de carga pontual ou de compressão uniaxial da matriz rochosa. Por exemplo, a um

provete de rocha com uma resistência no ensaio de carga pontual entre os 4 e os 10 MPa ou no

ensaio de compressão uniaxial de 100 a 250 MPa será atribuído de 12.

O parâmetro correspondente ao índice de qualidade RQD (Figura 2.3) é definido como o

quociente, em percentagem, entre o somatório dos troços dos tarolos de sondagem com

comprimentos superiores a 100 mm e o comprimento total furado, determinados em cada operação.

Esta determinação é efetuada em sondagens de diâmetro superior a 55 mm, obtidas através de

amostradores com parede dupla ou tripla, de acordo com o tipo de terreno.

Consoante o valor de RQD obtido, atribui-se um peso, como se pode constatar através da

Tabela 2.3. Por exemplo, para o valor de RQD da Figura 2.3 (55%), o peso associado é de 13.

35

O espaçamento das descontinuidades, referente ao 3º parâmetro, pode ser superior a 2 m,

assumindo nesse caso o peso o valor máximo de 20, ou inferior a 0,06 m, com um valor mínimo igual

a 5. Todos os valores intermédios encontram-se discriminados na Tabela 2.3.

L-Comprimento total furado numa manobra

Neste exemplo:

Figura 2.3 – Determinação de “RQD”[7]

Tabela 2.4 - Classificação da condição das descontinuidades “RMRbásico” [5] Comprimento da

descontinuidade

(persistência)

< 1m 1-3 m 3-10 m 10.20 m >20 m

Peso 6 4 2 1 0

Separação

(abertura) Nenhuma < 0,1 mm 0,1-1,0 mm 1-5 mm >5 mm

Peso 6 5 4 1 0

Rugosidade Muito rugoso Rugoso Ligeiramente

rugoso Quase liso Liso

Peso 6 5 3 1 0

Enchimento Nenhum

Duro com

espessura

<5 mm

Duro com

espessura

>5 mm

Mole com

espessura <5

mm

Mole com

espessura >5

mm

Peso 6 4 2 2 0

Grau de alteração Não alteradas Ligeiramente

alteradas

Moderadamente

alteradas Muito alteradas

Em

decomposição

Peso 6 5 3 1 0

O 4º parâmetro diz respeito a condições das descontinuidades e pode ser obtido de duas

formas distintas – diretamente, de uma forma mais expedita e rápida por simples observação e

utilizando a medição da abertura e o tipo de enchimento presente (Tabela 2.3), ou através da soma

de 5 pesos (Tabela 2.4). No primeiro caso, a classificação das superfícies das paredes das

descontinuidades varia entre muito rugosas, polidas ou com enchimento mole com espessura

superior a 5 mm, com pesos associados que variam entre 30 a 0. No método alternativo são

considerados parâmetros como o comprimento, a separação, a rugosidade, o enchimento da

descontinuidade e o grau de alteração das suas paredes, originando, cada qual, um peso parcelar,

cuja soma que dá o peso que descreve a condição das descontinuidades.

36

A presença de água, em termos de caudais afluentes e pressões intersticiais relativamente ao

estado de tensão do maciço, corresponde ao parâmetro 5. Como se indica na Tabela 2.3, o seu peso

varia entre os valores de 0 e 15.

A soma destes 5 parâmetros gera o RMRbásico. Por último, o último fator corretor do somatório,

orientação das descontinuidades, pretende traduzir a medida em que esta orientação é mais ou

menos favorável em relação à orientação prevista para a escavação. O seu valor, que contrariamente

aos pesos anteriores toma valores nulos ou negativos, é dado na Tabela 2.5. Somado com os

restantes, obtêm-se o valor final de RMR.

Tabela 2.5 - Efeito da orientação das descontinuidades “RMR” [5] Direção perpendicular ao eixo do túnel Direcção paralela ao eixo do túnel

Inclinação

0-20°

Abertura do túnel no sentido

da inclinação

Abertura do túnel no sentido

inverso da inclinação Inclinação

45-90°

Inclinação

20-45° Inclinação

45-90°

Inclinação

20-45°

Inclinação

45-90°

Inclinação

20-45°

Muito

favorável Favorável Razoável Desfavorável

Muito

desfavorável Razoável Razoável

Orientação das

descontinuidades

Muito

favorável Favorável Razoável Desfavorável

Muito

desfavorável

Pesos

Túneis e

minas 0 -2 -5 -10 -12

Fundações 0 -2 -7 -15 -25

Taludes 0 -5 -25 -50 -60

No caso do exemplo apresentado anteriormente na Figura 2.2, determinaram-se as

classificações dos conjuntos de zonas 1 e 3 e 2 e 4.

Na primeira classificação, zonas 1 e 3, o RMR assume 3 valores diferentes nas camadas A, B

e C consideradas (ver Tabela 2.6).

Na camada mais superficial, denominada de C, o índice RMRbásico assume o valor de 38,

resultante da soma dos seguintes pesos;

4, para o 1º parâmetro, dado que a resistência à compressão uniaxial apresenta um

valor entre 20 a 30 MPa;

8, para o segundo, uma vez que a percentagem de RQD se encontra-se entre os

25% a 30%;

10, para o espaçamento observado entre as descontinuidade, que se fixa-se entre

0,20 a 0,60 m

0, para as condições das descontinuidades, pois apesar de se caracterizarem como

rugosas a ligeiramente rugosas, irregulares, com paredes moderadamente a muito

alteradas, apresentam um enchimento areno-argiloso, com uma espessura superior a

5 mm, que condiciona totalmente a sua resistência na eventualidade de um possível

deslizamento (ver Tabela 2.6).

37

15, para o parâmetro 5, referente à presença de água, uma vez que as

descontinuidades se encontravam completamente secas.

Semelhante análise foi efetuada para as restantes zonas (Tabela 2.6), salientando-se o facto

de nas Zona 1 e 3, nomeadamente nas respetivas camadas, seria de esperar um valor de RMRbásico

crescente em profundidade. Tal não se verifica, possivelmente devido à existência de diáclases e

infiltrações de água, que tornaram o maciço intermédio, designado B, de qualidade inferior ao

sobrejacente e ao sobrejacente. Também se pode concluir que as Zonas 2 e 4, devido ao seu

elevado estado de alteração e de fraturação , apresentam valores do índice RMRbásico relativamente

baixos [5].

Tabela 2.6- Índices de RMRbásico para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado

Zona 1/ Zona 3 Zona 2/ Zona 4

A B C

Valor Peso Valor Peso Valor Peso Valor Peso

1 RCU (MPa) 20 a 30 4 <10 2 30 a 40 4 <2 1

2 RQD (%) 25 a 30 8 10 a 25 3 30 a 35 8 <10 3

3 Espaçamento das

descontinuidades (cm) 20 a 60 10 <6 5 6 a 20 8 <6 5

4 Condições das

descontinuidades

Enchimento

mole com

espessura

>5mm

0

Enchimento

mole com

espessura

>5mm

0

Enchimento

mole com

espessura

>5mm

0

Enchimento

mole com

espessura

>5mm

0

5 Presença de água Seco 15 Seco 15 Seco 15 Seco 15

TOTAL 37 25 35 24

Em função do valor RMR obtido, é atribuído ao maciço rochoso uma das cinco classes

descritas na Tabela 2.7. Através desta classificação são obtidas indicações do tempo médio de auto-

sustentação para túneis não revestidos em função do respectivo vão ou em taludes de escavação.

Podem igualmente ser inferidas estimativas das características resistentes do maciço rochoso

(coesão e ângulo de atrito).

Com base na Tabela 2.7, se o valor final do RMR se encontra com valores compreendidos

entre 100-81 (classe I), o maciço rochoso será de muito boa qualidade, com uma coesão superior a

400 kPa e um ângulo de atrito maior que 45º, permitindo a execução de túneis não revestidos, com

cerca de 15 m de vão, auto-sustentáveis por cerca de duas décadas.

Por sua vez, se o valor se encontrar entre 80-61 (classe II), a rocha é de boa qualidade, com

coesão entre 300 e 400 kPa e ângulo de atrito entre 35º e 45º. O maciço será autoportante durante

cerca de um ano para túneis não revestido com vãos de cerca de 10 m.

No entanto, se o valor de RMR se situar entre os valores de 60-41, esse tempo desce

consideravelmente para cerca de uma semana, para túneis não revestidos com vãos de cerca 5 m, o

maciço rochoso será razoável (classe III), com uma coesão entre 200 e 300 kPa e o ângulo de atrito

entre 25º e 35º.

38

Tabela 2.7 - Classes de maciços rochosos de acordo com o valor de “RMR” [5] RMR 100-81 80-61 60-41 40-21 <21

Classe I II III IV V

Descrição Maciço rochoso

muito bom

Maciço rochoso

bom

Maciço rochoso

razoável

Maciço rochoso

fraco

Maciço rochoso

muito fraco

Tempo médio

para aguentar

sem suporte

20 anos para 15

m de vão

1 ano para 10 m

de vão

1 semana para 5

m de vão

10 horas para

2,5 m de vão

30 minutos para

1 m de vão

Tensões efetivas

do maciço

rochoso (kPa)

>400 300-400 200-300 100-200 <100

Ângulo de atrito

do maciço

rochoso (°)

>45 35-45 25-35 15-25 <15

Para valores de RMR entre 40-21, o maciço rochoso torna-se fraco, pertencendo à classe IV,

sendo que não se autossustenta por mais de 10 horas, em túneis com vãos máximos de 2,5 m, sem

contenção apropriada. Apresenta um valor entre 100 e 200 kPa de coesão e entre 15º e 25º de

ângulo de atrito.

Em último lugar na classificação, com valores inferiores a 21, tem-se um maciço rochoso

muito fraco (classe V), que não se sustenta mais de 30 minutos, mesmo que os vãos sejam muito

reduzido, uma vez que possui uma coesão inferior a 100 kPa e um ângulo de atrito inferior a 15º.

Finalmente, no exemplo alvo de análise, o efeito da orientação das descontinuidades assume

um papel favorável, sendo que as descontinuidades do talude, Figura 2.1, têm um sentido que não

favorece o deslizamento do maciço, sendo a sua inclinação no sentido contrário ao da escavação.

Assim, de acordo com a Tabela 2.5, o valor final de RMR será igual ao valor RMRbásico descontado do

peso de 5 (Tabela 2.8), sendo este valor de -5 referente ao parâmetro 6, efeito da orientação das

descontinuidades, analisado anteriormente na Tabela 2.5.

Tabela 2.8- Índices de RMR para o talude de escavação da Figura 2.1- Planta de localização do talude AB escavado

Zona 1/ Zona 3 Zona 2/ Zona 4

A B C

RMRbásico 37 25 35 24

RMR 32 20 35 19

Com base na classificação presente na Tabela 2.8, as Zonas 1 e 3 pertencem à classe IV,

descrevendo-se como um maciço rochoso fraco de reduzidas capacidades autoportantes, com

valores de coesão entre 100 e 200 kPa e ângulo de atrito entre 15º e 25º, salientando a camada B

que assume um valor mesmo no limite desta classificação. Por sua vez, nas Zonas 2 e 4, o seu

reduzido valor comprova, mais uma vez, que o maciço em questão é muito fraco (classe V), estando

muito próximo de um solo, com reduzida capacidade de suporte – coesão inferior a 100 kPa e ângulo

de atrito inferior a 15º (Tabela 2.8).

39

Finalmente, o índice RMR pode ser correlacionado com o valor do módulo de deformabilidade

do maciço rochoso através de equações, representadas no Figura 2.4 das quais se destacam duas,

a de Bieniawski (1978)

e a de Serafim e Pereira (1983)

.

Figura 2.4 - Estimativa do módulo de deformabilidade do maciço rochoso em função do índice

RMR [5]

40

41

3 Tomada de Água

3.1 Enquadramento

Como referido anteriormente, este trabalho incide numa zona específica – a tomada de água,

uma vez que esta contém um variado conjunto de trabalhos presentes na obra, sendo aqui abordados

os seus riscos inerentes.

De acordo com a folha 6A da Carta Geológica de Portugal, a zona enquadra-se na unidade

denominada “Granito do Gerês”, caracterizada por possuir quartzo e feldspato potássico rosado na

sua constituição, sendo, em geral, uma rocha de grão médio a grosseiro, coberta por depósitos

superficiais com maior ou menor expressão. De acordo com o projeto, o maciço granítico encontra-se,

até aos 50 m de profundidade, muito a medianamente alterado (W4 a W3) e por vezes decomposto

(W5), tendo fraturas muito próximas a mediamente afastadas (F4 a F3), com valores de RQD

superiores a 25%, e possuindo, em geral, uma resistência à compressão uniaxial inferior a 45 MPa.

Em profundidade, entre os 50 a 70m, o maciço encontra-se medianamente alterado a são (W3 a W1)

e com fraturas medianamente afastadas a afastadas (F3 a F1-2), com valores de RQD entre 70 e

100% e com uma resistência à compressão uniaxial da ordem dos 60 a 100 MPa. Em profundidade

as diáclases ocorrem, em regra, com pequena continuidade, medianamente afastadas e fechadas,

sem enchimento e húmidas [8].

Em particular na zona da tomada de água, o maciço apresenta-se são a pouco alterado (W1 a

W2) e com fraturas apenas a profundidades entre os 40 a 60 m. Na direção N-S é cortado por uma

falha com cerca de 0,10 m de caixa. No encontro nascente da ensecadeira encontrou-se um depósito

de escombros devidamente estabilizado através de um muro de alvenaria (inicialmente enterrado).

A tomada de água é constituída essencialmente pelas seguintes frentes de trabalho:

estrada de acesso à entrada;

ensecadeira;

estrutura da entrada.

Estas diferentes frentes de trabalho serão estudadas em capítulos independentes na presente

dissertação com o objetivo de compreender os vários métodos de construção associados,

dificuldades encontradas, plano de gestão de riscos e medidas tomadas antes e durante a

construção.

Para ser possível a construção da tomada de água é necessário realizar um conjunto de

escavações para modelação do terreno e uma ensecadeira de betão. Durante a construção e a

demolição desta ensecadeira existe um condicionamento na exploração da albufeira de Salamonde,

com o nível da albufeira limitado à cota 247 m.

42

3.2 Método Construtivo

3.2.1 Sequência das Escavações

As escavações dos taludes e das plataformas necessárias para a materialização da tomada

de água, realizadas entre as cotas 283 e 248 m, foram efetuadas em 5 fases. Na Figura 3.1 indica-se

esquematicamente a sua sequência e as respetivas cotas.

Os trabalhos decorreram preferencialmente da cota superior até à inferior. No entanto, entre

as cotas 283 e 273 m, parte da escavação foi retomada no final, ou seja na 5ª fase, dado que era

imperativo o avanço da escavação em profundidade para a execução da ensecadeira e do próprio

emboquilhamento da tomada de água dentro dos prazos definidos.

Figura 3.1 - Planta do Plano de escavação da Tomada de água [9]

A Figura 3.2 contém o corte A assinalado na Figura 3.1 e permite ter uma perceção da

inserção da estrutura de entrada, do emboquilhamento, do poço das comportas, do trecho de adução

da tomada de água no talude e das respetivas escavações.

De forma a controlar os riscos inerentes a estes trabalhos de escavação, procede-se à sua

identificação, quantificação e registo nas respetivas fichas. Ao todo foram elaboradas 16 fichas de

registo de risco (Fluxograma 1 e Tabela 3.1).

Para melhor se compreender os perigos associados às fichas em análise, nomeadamente à

primeira que aborda a instabilidade global das escavações, de seguida apresentam-se os vários tipos

de modos de rotura possíveis em maciços rochosos.

3.3 Tipos de Rotura em Maciços Rochosos não Suportados

Associados aos trabalhos de escavação em maciços rochosos podem surgir diferentes tipos

de rotura condicionados pelo grau de fraturação, pela orientação e espaçamento das

43

descontinuidades do maciço, sendo que, nos maciços rochosos resistentes, as descontinuidades

representam o principal do mecanismo de rotura, enquanto que, nos maciços pouco competentes, a

matriz desempenha assume esse papel.

Figura 3.2- Corte A do plano de escavação da tomada de água [9]

Assim, em maciços rochosos podem distinguir-se os seguintes tipos de modos de rotura,

objeto de desenvolvimento na sequência:

rotura planar;

rotura em cunha;

rotura por basculamento;

rotura circular;

queda de blocos.

3.3.1 Rotura Planar

Este tipo de rutura está associado a uma descontinuidade pré-existente, que pode ser um

plano de estratificação, uma diaclase tectónica ou uma falha, sendo o ângulo do talude (ψ) superior

ao da descontinuidade (ω), como se pode observar na Figura 3.3 (ψ>ω), e este por sua vez maior

que o ângulo de atrito da descontinuidade (ω>ϕ). Na origem deste tipo de deslizamento pode estar

um plano que aflora na face ou no pé do talude, com ou sem uma fenda de tração, ou uma rutura por

um plano paralelo à face do talude por erosão ou perda da resistência do pé do talude.

Este tipo de rotura pode provocar perdas de vida, ferimentos, graves danos nos

equipamentos ou na frente de obra, consoante as dimensões e localização dos planos e a massa

rochosa que é desprendida, provocando, quase sempre, perda de rendimento ou paragem dos

trabalhos na zona afetada.

De forma a prevenir este risco, para além da cartografia geológico-geotécnica sistemática,

pode ser necessária a realização de escavações faseadas, o suporte provisório do maciço, bem

como, se existir água no maciço, a adoção ou o reforço do sistema de drenagem, em paralelo como

44

uma observação expedita que deve ser planeada e posta em prática. No entanto, se ocorrer este tipo

de rotura, os materiais desagregados do maciço devem ser retirados e deve ser elaborado um novo

projeto para a zona em causa ou revisto o existente, de forma a minimizar o tempo e os sobrecustos

associados [10].

Figura 3.3 Rotura planar [10]

3.3.2 Rotura por Cunha

A rotura por cunha corresponde a um deslizamento de um bloco em forma de cunha, formado

por dois planos de descontinuidades, tendo estes afloramento à superfície do talude e

intersectando-se ao longo de uma linha, como se indica na Figura 3.4.

A rotura em cunha pode provocar avultados prejuízos na frente de obra em questão,

dependendo da sua extensão. As suas consequências podem ter mesmo repercussões no

prolongamento dos trabalhos. A prevenção e a recuperação da rotura seguirão os procedimentos

anteriormente descritos, de uma forma breve, para a rotura planar.

Figura 3.4 – Rotura por cunha [11]

45

3.3.3 Rotura por Basculamento

Neste caso as descontinuidades apresentam-se com uma direção oposta, paralela ou

subparalela à inclinação do talude, como pode se observar na Figura 3.5. Vulgarmente

apresentam-se como blocos que se individualizam por um sistema de descontinuidades ortogonais,

cuja rotura quando ocorre implica um movimento de rotação dos blocos, não sendo a sua estabilidade

apenas dependente da resistência ao deslizamento, mas da estabilidade dos blocos adjacentes e/ou

subjacentes.

Um reconhecimento preliminar das descontinuidades deve ser previamente efetuado,

procedendo-se à remoção ou ligação (ex. por pregagem) dos blocos instáveis do maciço. Dado que

este tipo de situação caracteriza-se como pouco segura, é aconselhado um reforço no sistema de

observação. Caso ocorra um basculamento, procede-se à limpeza da zona, sendo que a respetiva

desagregação pode causar danos pessoais e em equipamentos, dependendo da dimensão dos

blocos e da altura de queda. Sempre que seja detetada uma situação de possível instabilidade, deve-

-se proceder à contenção do maciço, de forma a eliminar futuras possíveis ocorrências.

Figura 3.5 – Rotura por basculamento [11]

3.3.4 Rotura Circular

Em maciços muito alterados ou intensamente fraturados, ou simplesmente em maciços de

rochas brandas, podem ocorrer roturas semelhantes às dos maciços de solos, do tipo circular, como

evidenciado na Figura 3.6. Neste caso, o maciço apresenta um comportamento próximo do

isotrópico, onde os planos de descontinuidades não controlam o comportamento mecânico.

Neste tipo de casos, será necessário optar por um cuidadoso plano de escavação, que tenha

em conta as condições do maciço, e a possível contribuição da água no terreno para a sua

instabilização. Um eficiente sistema de drenagem pode evitar a ocorrência de um grave acidente,

46

capar de causar perda de vidas humanas, assim como elevados danos em equipamentos. A sua

recuperação acarretará custos muito elevados, uma vez que a alteração do projeto e reconstrução da

frente de obra se tornam imperativas, assim como um atraso significativo no planeamento da obra.

Figura 3.6 - Rotura circular [11]

3.3.5 Queda de Blocos

A queda de blocos rochosos consiste no deslocamento por ação da gravidade de blocos de

rochas. De acordo com o movimento associado, podem distinguir-se a queda livre, o rolamento ou o

desplacamento de blocos.

Queda Livre de Blocos Os materiais rochosos, de diversos tamanhos, desligam-se do restante maciço que constitui

os talude ou encostas íngremes e caiem em movimentos do tipo queda livre, como exemplificado na Figura 3.7.

Este tipo de risco pode causar danos locais, mas por vezes devastadores quando a queda se

dá a grande altura, devido à elevada energia cinética associada. Dependendo do local que é afetado

os custos podem atingir dimensões consideráveis. No entanto, na maioria dos casos, quando

previamente detetados e quando o local é acessível, a solução passa simplesmente pela remoção

dos blocos, retomando-se logo que possível os trabalhos em curso.

De forma a prevenir eventuais acidentes, previamente devem-se retirar os blocos instáveis e

reforçar o sistema de observação, de forma a agir de imediato.

47

Figura 3.7 – Queda livre de blocos [11]

Rolamento de Blocos O rolamento de blocos consiste no despreendimento do talude de blocos rochosos inseridos

numa matriz rochosa por perda de apoio, rolando ao longo da encosta, como ilustrado na Figura 3.8.

Figura 3.8- Rolamento de blocos [11]

O rolamento de blocos pode provocar estragos pontuais em equipamentos ou eventualmente

atingir fortuitamente um operário. De forma a prevenir tal perigo, deve-se retirar previamente todos os

blocos instáveis e adotar e ou reforçar o sistema de observação, monitorizando, desta forma, todos

48

os movimentos indesejados dos blocos do maciço, permitindo a identificação deste risco numa fase

inicial.

- Desplacamento

Lascas ou placas de rocha, que se formam a partir de determinadas configurações

estruturais, como xistosidades ou estratificações, desprendem-se, provocando a sua queda livre ou o

seu deslizamento através do talude, conforme apresentado na Figura 3.9.

Este risco acarreta danos na frente de obra, sendo a sua dimensão proporcional à quantidade

de material que se desliga do maciço. Deve-se, se necessário, proceder-se à realização duma

adequada contenção do talude, eliminando incidentes futuros. Se ocorrer, terá que se efetuar a

limpeza da respetiva frente de obra e, caso a obra exija a reconstrução mantendo a forma inicial do

talude, recorrer a enchimento em betão ou a uma alteração do projeto inicial, de forma a este se

adequar à novas geometria do talude. Aspetos como o custo e prazos devem ser tidos em conta na

decisão a tomar.

Figura 3.9- Desplacamento de blocos [10]

Consoante o tipo de solo e suas características, nomeadamente, alterações morfológicas e

fraturas, certos tipos de rotura aumentam a sua probabilidade de ocorrência, neste caso em concreto

na tomada de água, em Salamonde entre os modos de rotura mais prováveis destaca-se a queda de

blocos, mais concretamente a queda livre e rolamento de blocos, a rotura por cunha e o

basculamento. Sendo que o maciço granítico, até aos 50 a 70m de profundidade encontra-se muito a

medianamente alterado (W4 a W3), por vezes, mesmo descomposto comportando-se como um solo

(W5) contendo fraturas muito próximas a mediamente afastadas.

Uma vez que o maciço à superfície se encontra bastante alterado a ocorrência de

escorregamentos de depósitos superficiais pode tornar-se um risco elevado com uma probabilidade

alta de ocorrência sendo portanto as medidas inerentes a este perigo de alta importância e

imperativas quer ao nível da sua eficaz deteção assim como uma posterior acompanhamento e

49

observação. Também a rotura em cunha pode ocorrer, uma vez que o facto do maciço ser fraturado e

contem falhas, esta rotura originada por uma subavaliação das ações de projeto, uma insuficiente

drenagem ou mesmo condições geológico-geotécnicas anormais, a probabilidade deste

acontecimento deve ser reduzida ao mínimo possível, uma vez que as suas consequências podem

ter efeitos nefasto na frente de obra. Também pode ser possível, mas menos provável, uma rotura

por basculamento, dado que teriam de existir varias descontinuidades dispostas de forma específica,

sendo que um prévio estudo pode despistar possíveis zonas de perigo e tomar as medidas

preventivas necessárias.

Estes três tipos de rotura serão alvo de uma análise mais detalhada no subcapítulo 3.5, em

conjunto com respetiva ficha de análise de risco.

De forma a evitar e controlar todos estes géneros de perigos no maciço rochoso da frente de

obra em causa, a tomada de água, são adotados sistemas de contenção de taludes, nomeadamente

ancoragens e pregagens, em seguida descritos com um estudo paralelo das respetivas roturas,

causas e respostas planeadas.

3.4 Contenções flexíveis

No presente trabalho, os tipos de contenções flexíveis que vão ser alvo de estudo, são as que

utilizam na sua estabilização ancoragens e pregagens. A principal diferença entre estas técnicas

reside na forma como se mobiliza a capacidade resistente do terreno.

As ancoragens mobilizam a resistência no interior do maciço, indo em profundidade buscar a

zona competente do maciço em que se inserem. Por outro lado, é aplicada na armadura uma força de

pré-esforço, que confinando e adensando o terreno entre o bolbo de selagem e a cabeça da

ancoragem, aumenta a sua resistência. As ancoragens pré-esforçadas são utilizadas para o reforço

dos mais variados tipos de estruturas com interação com o terreno.

Por sua vez, as pregagens funcionam essencialmente por atrito ao longo de todo o

comprimento armadura. Esta técnica, que conduz a um melhoramento/tratamento da resistência e da

deformabilidade do maciço, pode ser aplicada tanto na estabilização de taludes, assim como em

estruturas flexíveis de suporte de terras.

Os sistemas que recorrem a ancoragens são, em geral, mais resistentes comparativamente

do que os que usam pregagens. No entanto, são mais dispendiosas, com um tempo de execução

mais elevado e mão-de-obra mais especializada.

3.4.1 Tipos de Rotura em Paredes Ancoradas

As ancoragens são materializadas por cordões de aço de alta resistência (pré-esforço),

inseridos no terreno através de furação prévia, sendo esses cabos de pré-esforço ancorados no

terreno, através da injeção de calda de cimento sobre pressão, na extremidade do furo. Na Figura

3.10 pode observar-se um exemplo de uma ancoragem, sendo estas instaladas com uma inclinação e

50

um comprimento pré-definidos em função do tipo de terreno presente, de forma a resistir

eficientemente à carga necessária para a estabilização da estrutura.

Figura 3.10- Exemplo de uma ancoragem [12]

Esta técnica constitui um reforço ativo, uma vez que, após selagem da extremidade do cabo,

este é sujeito a um alongamento, cuja recuperação é impedida pela utilização de cunhas de

ancoragem, sendo assim o cabo tracionado, o qual exerce uma força ativa sobre a estrutura à qual

ele é ancorado. Mobiliza, desta forma, a resistência do terreno até uma certa distância da estrutura de

contenção e funciona conjuntamente com a parede de capeamento como uma contenção e

estabilização dos taludes em estudo, uma vez que a introdução de uma força de sentido contrário ao

impulso do terreno diminui significativamente o deslocamento da estrutura de contenção e aumenta o

atrito mobilizado nas descontinuidades do maciço [12] [13].

No entanto, se ocorrer rotura neste elemento estrutural, as consequências podem ser

nefastas para toda a obra, percutindo danos irrecuperáveis, sendo portanto fulcral controlar todo o

projeto e a execução inerente, exigindo equipamento e pessoal especializado [12] [13].

Podem-se identificar 6 tipos diferentes de roturas nas ancoragens:

rotura global;

rotura da parede de betão armado (convencional ou projetado);

rotura das armaduras;

rotura do bolbo de selagem;

deformabilidade excessiva do terreno suportado;

perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial.

3.4.1.1 Instabilidade Global

A instabilidade global, ilustrada na Figura 3.11, tem maior probabilidade de ocorrência em

obras de acentuados declives, com presença de água e em terrenos de baixa resistência que se

estendam em profundidade. A sua ocorrência pode produzir diversos efeitos, entre os quais o

deslocamento e a rotação na zona do pé do talude originado pelo deslizamento, o desabamento de

terras ou mesmo o abatimento do terreno no topo do talude.

Para a sua materialização, a superfície de menor resistência ou de deslizamento será exterior

ao sistema de reforço do solo, sendo arrastado pelo solo aquando da respetiva rotura. Pode deste

modo provocar graves danos na frente de trabalhos, incluindo mesmo a perda de vidas humanas e

51

danos em equipamentos, dado que o movimento de uma grande massa de maciço e da estrutura

construída capaz de arrastar tudo o que encontrar pelo caminho, refletindo-se em elevados

custos/prazos na reconstrução de toda a estrutura afetada [12].

Figura 3.11- Instabilidade global [12]

A resposta a este problema deve assentar num reconhecimento preciso das condições do

maciço, numa alteração do comprimento das ancoragens, devendo garantir-se que estas atinjam a

zona competente do maciço, mobilizando-se desta forma a resistência necessária do terreno para

resistir às cargas em questão. Complementarmente, se as condições geotécnicas forem muito

gravosas, o reforço do sistema de contenção poderá passar também por um aumento do número de

elementos necessários.

3.4.1.2 Rotura da Parede de Betão Armado

Este tipo de rotura da parede de betão armado (Figura 3.12) pode ser devido à presença de

água, à evolução inesperada das ações ou mesmo dificuldades de execução dos trabalhos.

Figura 3.12- Rotura da parede de betão armado [12]

Como exemplos de causas destas roturas, referem-se a deformação excessiva da estrutura

motivada possivelmente por rigidez insuficiente ou rotura de um tirante numa ancoragem adjacente, o

desalinhamento dos elementos do revestimento devido a uma má execução ou a um movimento na

fase de execução ou em serviço, a fissuração ou fracturação induzidas por subdimensionamento da

estrutura para os efeitos da retração, de movimentos diferenciais ou de alterações do material

constituinte e a aplicação de betão de qualidade inferior ou a degradação das propriedades do betão

devido a deficientes condições de execução, a choques, a condições climáticas adversas ou a

reações alcali-agregado [12].

Este tipo de rotura pode aumentar os prazos/custos associados à reparação da frente

afetada, podendo colocar em risco parte da estrutura se a resposta não for atempada e eficiente.

52

Uma avaliação do talude em geral deve ser previamente elaborada, podendo levar a uma alteração

do respetivo projeto, tanto ao nível das ancoragens como das características geométricas ou

resistentes da parede de betão armado. No entanto, se a observação da estrutura detetar fissuras ou

outras anomalias, deve-se proceder imediatamente a reforço/reparação do elemento estrutural, de

forma a evitar outros problemas. Um reforço ou mesmo a construção do sistema de drenagem deve

ser tido em conta, de modo a evitar a acumulação de água na parede de betão e consequente

aumento de esforços na parede.

3.4.1.3 Rotura das Armaduras

A rotura nas armaduras, Figura 3.13, pode ocorrer se os componentes do sistema atirantado

forem individualmente inadequados, se atuarem sobrecargas excessivas nas ancoragens durante a

construção, se não for respeitado o faseamento construtivo (para situações de instalação parcial dos

níveis de ancoragens) ou o sistema de proteção das armaduras não for o adequado ou estiver

danificado (por exemplo, por corrosão sob tensão).

A suscetibilidade à corrosão pode ser agravada pela presença de terrenos e/ou águas

agressivos, pelo deficiente preenchimento com calda de cimento, pelos sais presentes nas águas

subterrâneas e pela flutuação do nível da água.

A rotura também pode ocorrer devido ao aumento da tensão no tirante ao longo do tempo.

Fatores de risco, tais como a existência de solos evolutivos, a instabilidade do terreno, condições

climáticas severas ou flutuação do nível freático, podem causar problemas, sendo deste modo

necessário uma observação mesmo depois de terminada a obra, de forma a garantir a segurança da

estrutura em causa.

Figura 3.13- Rotura das armaduras [12]

Uma rotura deste tipo pode ocorrer durante a fase de colocação ou pouco tempo de depois,

libertando uma energia elevada na cabeça da ancoragem e podendo atingir mortalmente os

operários.

A resposta a este tipo de rutura passa por uma substituição imediata da ancoragem,

acompanhada por uma eventual reavaliação do projeto, verificação do sistema da ancoragem e dos

seus procedimentos de execução, e, se necessário, um reforço do sistema de ancoragens tanto ao

nível de quantidade, como do espaçamento. Sendo que esta rotura também pode ter sido originada

por uma deficiente execução, deve-se verificar a ligação à cabeça da ancoragem, a zona de bloqueio

da armadura, ou uma possível de ocorrência corrosão com agravada sob tensão [12].

53

3.4.1.4 Rotura do Bolbo de Selagem

Uma rotura ao nível do bolbo de selagem, Figura 3.14, pode ter proveniência num erro de

construção, como uma drenagem incorreta ou mesmo desrespeito pelo faseamento construtivo. No

entanto, a causa mais frequente é a existência de um maciço de piores características geotécnicas do

que as antecipadas no projeto inicial ou um sub-dimensionamento do sistema de ancoragens.

Em face do seu detrimento terão que ser realizados trabalhos adicionais, referentes às obras

de reparação das estruturas danificadas, com aumento de custos inerentes e um eventual atraso no

mapa de trabalhos.

Figura 3.14- Rotura do bolbo de selagem [12]

A ancoragem deve ser logo substituída e é imperativa uma reavaliação do projeto,

possivelmente acompanhada pela alteração em termos de quantidades ou modificação do

comprimento das ancoragens. O aumento do comprimento livre ou mesmo do seu comprimento da

selagem da ancoragem de forma a atingir o maciço competente pode garantir a estabilidade e

segurança necessárias à contenção do talude. Também deverá ser realizada uma verificação de todo

o processo executivo [12].

3.4.1.5 Deformabilidade Excessiva do Terreno Suportado

O modo de deformabilidade excessiva do terreno suportado é, em geral, detetado logo ou

algum tempo após a execução verificando-se uma rotação, com deslocamentos laterais, como se

monstra na Figura 3.15. Tais deslocamentos podem provocar deformações na frente de obra,

diminuição da força de pré-esforço e eventual rotura da parede.

Dado que o pré-esforço da ancoragem trabalha com base em dois pontos fixos: a cabeça da

ancoragem e o bolbo de selagem, caso se verifique um deslocamento de um ponto, existe uma perda

de força aplicada, colocando desta forma em risco a estabilidade de toda a estrutura.

54

Figura 3.15- Deformabilidade excessiva do terreno suportado [12]

A origem deste tipo de rotura pode consistir numa sobre avaliação das propriedades do

maciço em causa ou mesmo a existência de uma zona localizada de solo com piores características

(terreno heterogéneo) não detetada nos estudos geológico-geotécnicos que pode provocar um

comportamento diferencial na estrutura de contenção e induzir os referidos deslocamentos [12].

Consequentemente todos os trabalhos envolvidos na reavaliação e reconstrução do sistema

de contenção refletem-se em aumentos de custos/prazos da frente de obra em questão.

3.4.1.6 Perda de Funcionalidade do Sistema de Drenagem Interna e Superficial

Uma perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e/ou superficial, Figura 3.16,

ou mesmo a sua inexistência, tem como riscos associados, entre outros, uma oscilação do nível da

água ou simplesmente uma acumulação indesejada dessa água, que provoca um aumento de ações,

o que pode originar fissuração da parede de betão, caso analisado em 3.4.1.1, ou mesmo, uma rotura

ao nível das armaduras, também já anteriormente estudado em 3.4.1.4.

Os prejuízos podem ser de vária ordem, consoante os seus danos, mas, quando não

detetada atempadamente a presença do nível freático, serão quase inevitáveis aumentos de custos e

de prazos associados aos respetivos trabalhos de recuperação.

Para tal, deve ser elaborado um estudo da pluviosidade e seus efeitos atuais e futuros nos

taludes de escavação, e ser concebido um adequado sistema de drenagem interna e externa. Em

fase após construção, desde que o talude seja convenientemente observado, pode ainda proceder-se

à execução de um sistema de drenagem. No entanto, devido a falta de acessibilidade, os custos e os

tempos de execução poderão ser muito mais dilatados que os relativos à sua implementação na fase

de construção [12].

Figura 3.16- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [12]

55

Problemas como infiltrações, mau funcionamento nos dispositivos de drenagem, entupimento,

sub-dimensionamento ou defeito de vedação), devem ser tidos em conta na reavaliação do sistema

de drenagem.

Outros danos que também podem ter lugar são: corrosão provocada pelo fluxo de água

através do betão, escoamentos de água ou simplesmente eflorescências.

3.4.2 Tipos de Rotura em Paredes Pregadas

As pregagens aplicam-se em praticamente todos os tipos de maciços de solos ou rochosos,

sendo a sua execução relativamente rápida quando comparada com outras técnicas com objetivos

similares, como as ancoragens.

Nas contenções pregadas, o principal mecanismo de interação é o atrito e/ou aderência ao

longo das inclusões, criando trações nas armaduras, como esforço principal, podendo estar também

presentes esforços de flexão e corte [14].

A Figura 3.17, apresenta um exemplo de uma pregagem constituída essencialmente por um

varão de aço, envolvido por um tubo metálico ou de PVC de proteção, na extremidade exterior, em

contacto com a superfície de uma placa de redistribuição, que é responsável pela transmissão das

tensões à parede de revestimento do talude [14].

A zona de ligação entre o tubo a placa representa o ponto mais vulnerável, podendo, se em

contacto com o terreno ou por fissuração do revestimento e infiltração de águas, ser alvo de

fenómenos de corrosão.

Na técnica de terrenos pregados, podem existir diversos modos de roturas, dos quais se

destacam os seguintes [14] [15]:

instabilidade global;

rotura por arrancamento das pregagens;

rotura local por corte das pregagens;

perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial;

insuficiente resistência do revestimento de betão;

deficiente ligação entre a armadura e a parede.

3.4.2.1 Instabilidade Global

Este tipo de rotura nas pregagens, Figura 3.18, é muito semelhante ao descrito anteriormente

no caso das ancoragens. O sistema de pregagens encontra-se no interior da superfície de

deslizamento, sendo a totalidade das pregagens arrastadas pelo maciço aquando da rotura. Para

esta rotura ocorrer o solo na zona não reforçada tem de apresentar propriedades resistentes

inferiores às necessárias para assegurar a estabilidade do maciço [14].

56

Figura 3.17 – Exemplo de uma pregagem [14]

Figura 3.18- Instabilidade global [14]

Como causas para a materialização deste tipo de rotura podem indicar-se a ocorrência no

interior do maciço de zonas com características inferiores às consideradas em projeto ou

determinadas nos estudos geológicos prévios à sua execução.

Os danos neste tipo de rotura são elevados, colocando em risco vidas humanas,

equipamentos e estruturas que se encontrem nas imediações, sendo de esperar prejuízos elevados,

dependendo da área afetada.

Dado que o maciço não é autoportante, a resposta a este problema deve assentar numa

alteração do comprimento das pregagens, devendo estas atingir o maciço competente,

mobilizando-se, desta forma, a resistência necessária para a estabilização. Provavelmente, o reforço

do sistema de contenção pode passar também pelo aumento do número de elementos necessários

ou mesmo pela alteração do tipo de contenção (solução tipo ou declives envolvidos) [14].

1- Placa de apoio e distribuição de esforços 2- Pregagem (varão nervurado ou de alta aderência) 3- Betão da estrutura de revestimento (projetado ou moldado) 4- Trompete 5- Calda de cimento de preenchimento da trompete 6- Calda de cimento de preenchimento do furo 7- Armadura da parede de revestimento

a- Superfície de rotura do betão

b- Região de ligação cabeça/trompete (deve ser totalmente aparafusada)

c- Zona crítica que deve ser convenientemente preenchida com betão de enchimento

d- Zona a ser preenchida de forma a garantir o correto preenchimento da zona c.

57

3.4.2.2 Arrancamento das Pregagens

Neste tipo de rotura, identificado na

Figura 3.19, a formação de uma superfície de deslizamento que passa pelo pé do talude e

que atravessa as pregagens, mobiliza a zona onde se insere a extremidade exterior das pregagens,

provocando o arrancamento destas.

Como causas para a ocorrência deste tipo de rotura podem apontar-se a presença de

maciços com características inferiores na extremidade interior das pregagens e comprimento

insuficiente das pregagens [14].

As consequências decorrentes de uma rotura global deste tipo podem ser graves danos nas

estruturas e equipamentos envolventes, podendo ocorrer mesmo perdas de vidas humanas, sendo os

custos/prazos associados a este tipo de risco muito elevados.

Figura 3.19- Rotura por arrancamento das pregagens [14]

Uma possível resposta planeada consiste numa reavaliação do sistema de contenção do

talude, que pode consistir num reforço do sistema de pregagem, aumentando o seu número ou o seu

comprimento, de forma a atingir o maciço competente e conferir estabilidade à estrutura ou mesmo a

alteração do tipo de sistema de contenção.

3.4.2.3 Rotura por Corte das Pregagens

A rotura por corte das pregagens, apresentada Figura 3.20, verifica-se, em geral, quando a

superfície de deslizamento se forma na zona superficial do maciço, próximo da estrutura de

contenção, intersetando as pregagens numa direção próxima da sua normal. Dado que a massa que

tende a deslocar-se é relativamente pequena, a sua instabilização só terá lugar se o maciço estiver

superficialmente muito alterado, descomprimido ou fissurado. Para tal poderá contribuir o seu estado

natural ou uma deficiente execução da escavação ou das pregagens, devido a um possível

desrespeito pelo faseamento construtivo, a utilização de armadura danificada ou a um insuficiente

preenchimento do furo com calda de cimento [14].

A rotura de uma pregagem por corte, caso esta não seja rapidamente substituída, pode

provocar uma rotura em cadeia, colocando toda a estrutura de contenção em risco, sendo os

custos/prazos inerentes à sua reposição proporcionais à quantidade de trabalhos necessários e de

danos causados.

58

Figura 3.20- Rotura por corte das pregagens [14]

Complementarmente deverá ser efetuado um estudo de reavaliação do sistema com o

objetivo de identificar a causa do problema e se necessário efetuar um reforço nas pregagens.

3.4.2.4 Perda de Funcionalidade do Sistema de Drenagem Interna e Superficial.

A inexistente ou insuficiente funcionalidade de um sistema de drenagem (Figura 3.21) neste

tipo de obras pode provocar uma acumulação de água no maciço e à subida do nível freático, o qual

pode levar a um aumento dos esforços na estrutura e à sua consequente rotura.

O fato de não ter sido respeitado o faseamento construtivo relativamente à instalação de

drenos, um erro na sua colocação ou a sua colmatação, entupimento ou defeito no próprio sistema

podem estar na origem deste tipo de risco.

Os danos associados são dependentes das condições hidrogeológicas, da duração e da

extensão que esta anomalia pode atingir.

Figura 3.21- Perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial [14]

Problemas como infiltrações, escoamentos subterrâneos, mau funcionamento dos

dispositivos de drenagem, entupimento ou subdimensionamento, devem ser tidos em conta na

reavaliação, reparação ou reforço do sistema de drenagem.

3.4.2.5 Resistência Insuficiente do Revestimento de Betão

Este tipo de rotura (Figura 3.22) pode ter na sua origem um incorreto dimensionamento à

flexão da parede de betão ou mesmo a existência de um terreno heterogéneo, previamente não

detetado nos estudos geotécnicos e não tido em conta no projeto.

59

Como consequência, através das fissuras, pode haver saída de solo e de água, indesejáveis

aos trabalhos na frente em causa. Os danos associados são geralmente localizados e, uma vez

solucionados, não causam elevados transtornos [14].

Figura 3.22- Rotura por resistência insuficiente do revestimento de betão [14]

No entanto, para que não haja agravamento da situação, deve-se prontamente equacionar a

reparação da parede, assim como proceder a uma reavaliação do projeto da parede de betão,

designadamente da sua geometria, espessura, armadura ou mesmo do tipo de betão utilizado, de

forma a controlar o problema e eliminar futuras ocorrências semelhantes.

3.4.2.6 Deficiente Ligação entre a Armadura e o Revestimento

Por último, pode-se verificar uma deficiente ligação entre a armadura da pregagem e a

parede de revestimento (Figura 3.23), causada por uma deficiente execução, designadamente na

zona da placa de distribuição, provocando uma rotura por punçoamento, cuja reparação imediata

pode evitar danos de maior ordem.

Figura 3.23- Rotura por ligação deficiente entre a armadura e a parede [14]

A resposta a este tipo de risco passa por uma adequada execução e uma adequada

pormenorização da zona de ligação das armaduras da parede de revestimento à placa de distribuição

de esforços.

Finalizado o estudo ao nível das contenções flexíveis com ancoragens e pregagens, mediante

a descrição dos diferentes tipos de rotura, causas e consequências, será de salientar o facto de, na

obra em questão, não ter ocorrido na tomada de água qualquer evento indesejável deste género. No

entanto, foram previamente elaboradas fichas de análise e gestão de riscos como prevenção,

60

apresentadas no próximo subcapítulo 3.5, contendo uma resposta planeada imediata, na

eventualidade de se verificar um acontecimento desta ordem [14].

3.5 Análise e Gestão dos Riscos

Os trabalhos de escavação foram divididos em 3 frentes de trabalho distintas (designadas

como sistemas), destacadas no Fluxograma 1: escavação até à plataforma do pórtico rolante (cota

(273)), escavação até à cota (265) e escavação até à cota (245).

Cada zona, por sua vez, foi subdividida em subsistemas, aos quais estão associados um tipo

de risco em particular e um código que permite uma rápida pesquisa e referenciação, como se pode

constatar na Tabela 3.1.

Uma vez que os tipos de risco, de certa forma, se repetem nas três frentes, optou-se por

analisar a escavação a cotas mais elevadas, mais concretamente, os riscos associados aos taludes

de escavação, como: a instabilidade global, a rotura em paredes ancoradas até cota (283) e a rotura

em paredes armadas pregadas (excetuando as da extremidade W).

Os próximos 3 subcapítulos são dedicados a pormenorização de cada tipo de risco,

analisando as causas que estar na origem do evento indesejável e as vulnerabilidades do maciço e

do local de implantação da obra, atribuindo uma classe de probabilidade de ocorrência (com base na

Tabela 1.1) e uma classe para as respetivas consequências (de acordo com a Tabela 1.2). O produto

destas classificações fornece uma avaliação do risco em estudo (vide Tabela 1.4).

Complementarmente, são indicadas respostas capazes de reduzir este risco, a serem

adotadas em diferentes fases da obra: em face dos resultados da cartografia geológica e da

classificação do maciço, durante a execução do projeto ou após a conclusão da construção da obra

em estudo.

Se os riscos forem demasiado elevados ou forem facilmente reduzidos a baixo custo, as

medidas corretivas, de eliminação ou de minimização indicadas deverão ser aplicadas, pelo que por

fim, se avaliam os riscos após a implementação das referidas respostas (riscos residuais) e

identificam-se, em termos genéricos, os seus responsáveis pela sua aplicação.

61

Estrura da

Tomada de Água

Taludes de Escavação

Instabilidade Global

Rotura em paredes ancoradas (até cota 283)

Rotura das Paredes armadas pregadas (excepto

extremidade W)

Instabilidade Global

Rotura das Paredes Pregadas

Instabilidade Global

Rotura das Paredes Pregadas

Instabilidade Global

Rotura das Paredes Pregadas

Escavação até à Plataforma doPórtico rolante

(cota (273))

Escavação até à(cota (265))

Talude esquerdo doEmboquilhamento

Talude frontal doEmboquilhamento

Talude direito doEmboquilhamento

Escavação até à(cota (245))

Talude esquerdo doEmboquilhamento

Talude frontal doEmboquilhamento

Talude direito doEmboquilhamento

Instabilidade Global

Instabilidade Global

Instabilidade Global

Rotura das Paredes Pregadas

Rotura das Paredes Pregadas

Rotura das Paredes Pregadas

Emboquilhamento (entrada-poço)

Escavação fase 1

Escavação fase 2/3

Instabilidade ou perda de funcionalidade

Instabilidade ou perda de funcionalidade

Torre daComportas

Escavação fase 2

Escavação fase 4

Instabilidade ou perda de funcionalidade

Instabilidade ou perda de funcionalidade

Zona de transição

para o Túnel

Escavação fase 5

Instabilidade ou perda de funcionalidade

Escavação fase 6

Instabilidade ou perda de funcionalidade

Betões de Primeira

fase

Perda de funcionalidade

Rotura em paredes ancoradas (extremidade W)

Fluxograma 1- Sistemas, subsistemas e tipos de riscos da frente estrutura de entrada da

tomada de água [16]

62

Tabela 3.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução das escavações na estrutura de entrada da tomada de água

Código Frente Trabalho Sistema Subsistema Tipo de Rotura

1.1.1

Estrutura de entrada da tomada de água

Escavação até à plataforma do pórtico rolante (cota 273 m)

Taludes de escavação

Instabilidade global

1.1.2 Rotura em paredes ancoradas (até

cota 283 m)

1.1.3 Rotura em paredes armadas

pregadas (excepto extremidade W)

1.1.4 Rotura em paredes ancoradas

(extremidade W)

1.2.1

Escavação até à cota 265 m

Taludes de escavação (talude

frontal do emboquilhamento)

Instabilidade global

1.2.2 Rotura em paredes pregadas

1.2.3 Taludes de escavação (talude

direito do emboquilhamento)

Instabilidade global

1.2.4 Rotura em paredes pregadas

1.2.5 Taludes de escavação (talude

esquerdo do emboquilhamento)

Instabilidade global

1.2.6 Rotura em paredes pregadas

1.3.1

Escavação até à cota 245 m

Taludes de escavação (talude frontal do emboquilhamento)

Instabilidade global

1.3.2 Rotura em paredes pregadas

1.3.3 Taludes de escavação (talude direito do emboquilhamento)

Instabilidade global

1.3.4 Rotura em paredes pregadas

1.3.5 Taludes de escavação (talude

esquerdo do emboquilhamento)

Instabilidade global

1.3.6 Rotura em paredes pregadas

3.5.1 Instabilidade Global

Na primeira ficha de análise e registo de riscos, referente ao risco de instabilidade global, com

o código 1.1.1, os eventos indesejáveis são de várias ordens, presentes Tabela 3.2.

Assim, o escorregamento de depósitos superficiais e a rotura conjunta das estruturas de

contenção e dos maciços suportados têm na sua origem causas que remetem para dados

geométricos inadequados, como por exemplo, erros de implantação da obra, estratigrafias diferentes

das consideradas no projeto, a presença de estruturas enterradas que condicionam o normal

andamento da obra, uma geometria de projeto que não satisfaz as condições de segurança ou uma

combinação desfavorável de descontinuidades.

Podem também ser induzidos por ações superiores às consideradas no projeto, por exemplo

devido à circulação de veículos pesados, ações da água provocadas por erros de construção (falta de

drenagem ou a ocorrência de condições atmosféricas muito adversas, como uma forte precipitação),

63

áreas de escavação e tempos de exposição superiores aos admitidos em projeto (desrespeito pelo

faseamento construtivo) ou mesmo condições geológico-geotécnicas anormais.

Por último, será de referir causas relativas a resistências inferiores dos materiais (solos e

materiais de construção) às previstas no projeto, eventualmente devido à sobre estimativa das

propriedades, induzidas por erros de construção (saturação e descompressão do maciço e condições

geotécnicas anormais) ou mesmo por uma pluviosidade excecional com deficientes ou inexistentes

condições de drenagem.

Em termos de vulnerabilidade, o maciço objeto de escavação encontrava-se até à cota (283)

muito alterado a medianamente alterado (W5-4 a W3) e fraturado (F3-4) a medianamente fraturado (F3).

Foram ainda detetadas 2 falhas subverticais e 6 famílias de descontinuidades. As descontinuidades

apresentavam paredes rugosas a ligeiramente rugosas e com enchimentos areno-argilosos com

cerca de 1 a 5 mm de espessura (descritas na Tabela 3.2).

As consequências, em geral, de escorregamentos em grandes massas são a possibilidade de

ocorrência de perda de vidas humanas de trabalhadores e de dados em equipamentos presentes nos

locais afetados, bem como as relativas a custos/prazos associados à reconstrução das estruturas

atingidas e à estabilização dos próprios taludes de escavação. A imagem e reputação de todas as

entidades envolvidas virão diminuídas se os riscos referidos se materializarem, dada a sua

incapacidade de os evitar, podendo a sua divulgação ultrapassar o restrito círculo da obra [16].

Com base na classificação de gestão de risco apresentada anteriormente no subcapítulo 1.1,

relativamente ao primeiro evento indesejável presente na Tabela 3.2 – escorregamento de depósitos

superficiais – a probabilidade de ocorrência em função do maciço presente e do considerado na fase

de projeto foi admitida entre 30 e 50%, a que corresponde o valor 4 (muito provável).

Por sua vez, para a classe de consequência ao nível de custos e de prazos foram

considerados valores moderados (entre 5 e 15%, para os custos e entre 2 e 10% para os prazos),

que, dado o estado inicial da obra, refletem danos moderados em componentes definitivas das obras.

Relembra-se, que nesta obra o prazo constitui o fator mais condicionante. Ao nível da imagem e da

reputação atribuiu-se uma escala 2 (baixa), que nem sequer tem divulgação nos meios de

comunicação social.

Do produto da probabilidade pelas consequências obtém-se o valor de 12, para os custos e os

prazos, que, segundo a Tabela 1.3, situa-se na zona amarela, correspondente a uma classificação

com risco significativo, que requer uma identificação e avaliação das medidas de controlo dos riscos,

cujos custos associados nas ações a desenvolver devem ser baixos a moderados

65

Tabela 3.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.1 [16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

Escorregamento em

depósitos superficiais4 3 3 2 12 12 8

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto (estruturas enterradas); Cartografia das zonas escavadas; Verificação das

condições geotécnicas de projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas

para detecção de instabilizações ou de descontinuidades de orientação

desfavorável; Avaliação das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos

taludes de escavação; Prospecção geotécnica adicional; Proposta de alterações

de projecto em termos de geometria e de faseamento construtivo; Adopção de

estruturas de contenção provisórias em caso de interrupção prolongada dos

trabalhos; Reforço do sistema de drenagem; Observação inclinométrica do

maciço;

1 2 2

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

Escorregamento em

depósitos superficiais

com rotura das

estruturas de contenção

2 4 4 2 8 8 4

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto (estruturas enterradas); Cartografia das zonas escavadas; Verificação das

condições geotécnicas de projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas

para detecção de instabilizações ou de descontinuidades de orientação

desfavorável; Avaliação das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos

taludes de escavação; Prospecção geotécnica adicional; Proposta de alterações

de projecto em termos de geometria do talude, de obra de contenção e de

faseamento construtivo; Reforço do sistema de drenagem; Análise dos dados de

observação relativos a deslocamentos do maciço e da estrutura de suporte e a

esforços em ancoragens; Reforço do sistema de observação;

1 3 3

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

Rotura em cunha 2 2 2 2 4 4 4

Cartografia das zonas escavadas; Verificação das condições geotécnicas de

projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de

instabilizações ou de descontinuidades de orientação desfavorável; Avaliação

das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos taludes de escavação;

Proposta de alterações de projecto mediante a adopção de um maior número de

pregagens ou aumento do seu comprimento; Adopção de estruturas de

contenção provisórias em caso de interrupção prolongada dos trabalhos; Reforço

do sistema de drenagem; Análise dos dados de observação relativos a

deslocamentos do maciço; Reforço do sistema de observação;

1 2 2

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

Rotura em cunha com

rotura das estruturas de

contenção

1 3 3 2 3 3 2

Cartografia das zonas escavadas; Verificação das condições geotécnicas de

projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de

instabilizações ou de descontinuidades de orientação desfavorável; Avaliação

das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos taludes de escavação;

Proposta de alterações de projecto mediante a adopção de um maior número de

pregagens ou aumento do seu comprimento; Reforço do sistema de drenagem;

Análise dos dados de observação relativos a deslocamentos do maciço e da

estrutura de suporte; Reforço do sistema de observação;

1 2 2

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

Resistências

inferiores às do

projecto

Sobreavaliação das

propriedades dos

materiais no projecto;

Erros de construção

(saturação e

descompressão do

maciço); Condições

geológico-geotécnicas

anormais;

Pluviosidade

excepcional

Basculamento 1 1 1 1 1 1 1

Cartografia das zonas escavadas; Reconhecimento das superfícies escavadas

para detecção de descontinuidades de orientação desfavorável; Avaliação das

condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos taludes de escavação; Remoção

ou ligação dos blocos instáveis ao maciço confinante; Inspecção visual;

1 1 1 Empreiteiro

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação

da obra;

Condicionamentos da

obra (presença de

estruturas enterradas);

Geometria de projecto

que não satisfaz as

condições de

segurança

(inadequada definição

da interface depósitos

superficiais -maciço

rochoso); Combinação

desfavorável de

descontinuidades; Maciço muito alterado a

medianamente alterado

(W 5-4 a W 3), fracturado

(F 3-4) a medianamente

fracturado (F 3) até à

cota 283 m, ocorrência

de 2 falhas (FM

subvertical com a

direcção E-W e FN com

a direcção N-S ), nível de

água não detectado até

à cota 283 m, famílias de

descontinuidades: N30-

40ºE, SV; N20-26ºW,SV;

N60-70ºW,SV; e N52ºE, 40-

50ºNW, rugosas a

ligeiramente rugosas

com enchimentos areno-

argilosos, de 1 a 5 mm,

até à cota 283 m,

paleocanal preenchido

com material rolado

com espessura máxima

de 1,5 m na extremidade

oeste

Perda de vidas humanas;

Danos em equipamentos;

Custos e prazos associados

aos trabalhos de

reconstrução das estruturas

afectadas; Depreciação da

reputação das entidades

envolvidas

Acções

superiores às do

projecto

Subavaliação das

acções de projecto

(circulação de veículos

pesados); Erros de

construção (falta de

drenagem; desrespeito

do faseamento

construtivo); Condições

geológico-geotécnicas

anormais;

Pluviosidade

excepcional

RISCO RISCO RESIDUAL

RESPONSÁVEL

PERIGO

VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-

LIDADE

SEVERIDADE

67

.

Como forma de prevenir o escorregamento de depósitos superficiais, previamente à execução

da escavação, deve-se verificar as condições de implantação da obra, designadamente se estão

presentes elementos enterrados, confirmar a geometria para verificar se apresenta diferenças

significativas relativamente ao previsto no projeto, comparar a cartografia das zonas escavadas e as

condições geotécnicas com as admitidas no projeto. Complementarmente, deve ser efetuado um

reconhecimento das superfícies escavadas para deteção de instabilidades ou de descontinuidades de

orientação desfavorável e uma avaliação das condições de pluviosidade e dos seus efeitos nos

taludes de escavação. Caso as diferenças sejam significativas ou as condições geotécnicas sejam

localmente muito desfavoráveis, poderá ser imperativo a realização de prospeções geotécnicas

adicionais ou a proposta de projeto em termos de geometria, de faseamento construtivo.

Complementarmente, durante a execução, pode ser necessário proceder à adoção de estruturas de

contenção provisórias em caso de interrupção prolongada dos trabalhos ou ao reforço do sistema de

drenagem, se os efeitos da pluviosidade nos taludes se tornarem aparentes, podendo afetar a

estabilidade do talude [16].

Caso estas medidas sejam implementadas, a probabilidade de ocorrência do risco baixará

para um valor mínimo de 1 e as consequências para o valor 2, sendo o seu produto 2, caracterizado

como trivial na respetiva escala de consequências, não levantando, desta forma, nenhum tipo de

problema na frente de trabalho em causa.

No que se refere ao escorregamento em depósitos superficiais com rotura das estruturas de

contenção, as consequências são do mesmo tipo do que as associadas ao simples escorregamento,

alterando-se as respetivas escalas. Com a estruturas de contenção, a probabilidade de ocorrência de

instabilidade global diminui para valores entre 2 e 10% (escala 2 – pouco provável), mas os custos e

os prazos tomam um valor mais elevado de 4, dado que haverá que recuperar as próprias estruturas.

Os danos serão assim elevados em componentes definitivas das obras. Estima-se um aumento da

ordem dos 15 a 25% dos custos das atividades e entre os 10 e 15% do prazo de execução dos

trabalhos em análise. Para a imagem e a reputação manteve-se o valor de classificação de 2 (baixo)

previamente considerado [16].

Do produto destes valores obtém-se um valor de 8, para os custos e os prazos associados,

obtendo-se para este um risco uma classificação moderada, como se pode constatar na Tabela 1.4.

Dever-se-á, em consequência, desenvolver soluções mais eficientes ou introduzir de melhorias,

preferencialmente sem custos extra. Por sua vez, no campo referente à imagem e reputação, o valor

4, referente a uma classificação trivial, releva que este acontecimento assume pouca relevância.

Perante este cenário, a resposta planeada neste risco é idêntica à descrita anteriormente

para o caso do escorregamento em depósitos superficiais, sendo esta complementada com a análise

dos dados de observação, neste caso já disponíveis, relativos a deslocamentos do maciço, da

estrutura de suporte e a esforços em ancoragens.

Uma vez aplicado este tipo de medidas, mais uma vez o risco residual é minimizado. Neste

caso a probabilidade baixa para o valor de 1, as consequências para 3 e o risco residual assume o

valor de 3, sendo classificado como trivial, como se pode constatar na Tabela 1.4.

68

Como se pode constatar pela análise da Tabela 3.2, estes dois tipos de riscos assumem os

valores mais elevados na tabela. No entanto, eventos como a rotura em cunha, a rotura em cunha

com rotura das estruturas de contenção ou mesmo o basculamento são possíveis, pelo que também

para estes deve ser planeado um conjunto de procedimentos, meios e condições de aplicação, todos

eles indicados na mesma tabela.

3.5.2 Rotura em paredes ancoradas

A segunda ficha de análise e registo de riscos aqui abordada é a referente ao risco de rotura

em paredes ancoradas (até cota 283 m), com o código 1.1.2.

Foram considerados os seguintes eventos indesejáveis: rotura da parede de betão armado,

rotura das armaduras das ancoragens, rotura do bolbo de selagem, deformabilidade excessiva do

terreno suportado e perda de funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial. Os

correspondentes são descritos em pormenor na Tabela 3.3.

O maciço, na zona das paredes ancoradas, até à cota (283), era muito alterado a

medianamente alterado (W5-4 a W3), fraturado (F3-4) a medianamente fraturado (F3), com 2 falhas

subverticais e 6 famílias de descontinuidades, rugosas a ligeiramente rugosas com enchimentos

areno-argilosos de 1 a 5mm (como descrito anteriormente). Foi ainda detetado neste local um

paleocanal, onde noutros tempos existia uma passagem/curso de água que se transformou num

canal preenchido por sedimentos (material rolado com espessura máxima de 1,5 m).

Dado que toda a informação necessária referente a cada evento indesejável se encontra

descrita na Tabela 3.3, procede-se a uma breve descrição, a título exemplificativo, do risco que

apresenta uma maior probabilidade de ocorrência – a rotura por perda de funcionalidade do sistema

de drenagem interna e superficial.

As causas possíveis associadas a este evento remetem para dados geométricos

inadequados, como por exemplo erros de implantação do sistema de drenagem e uma geometria do

sistema de drenagem, em termos de espaçamento ou comprimento, que não satisfaz as condições

de segurança.

69

Tabela 3.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.2 [16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem /

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem /

Reputação(Procedimentos, meios e condições de aplicação) Prob. Sev. RISCO

Rotura da parede

de betão armado

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reparação das

estruturas

afetadas.

1 1 1 1 1 1 1

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das

condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de

escavação; Proposta de alteração de projeto em termos de

afastamento das ancoragens e/ou dimensionamento de betão

armado; Análise dos dados de observação; Inspeção visual;

Diagnóstico; Reparação; Reforço do sistema de drenagem.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Rotura das

armaduras

Perda de vidas

humanas; Danos

em equipamentos;

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reparação das

estruturas

afetadas

2 1 1 1 2 2 2

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das

condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de

escavação; Análise dos resultados dos ensaios prévios; Proposta

de alteração de projeto em termos do número e secção das

ancoragens; Análise dos resultados dos ensaios das ancoragens;

Verificação das condições de execução e da configuração final

(ligação à cabeça de ancoragem); Análise dos dados de

observação relativos à tração nas ancoragens; Inspeção visual;

Substituição da ancoragem.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Deformabilidade

excessiva do

terreno suportado

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reforço das

ancoragens.

1 1 1 1 1 1 1

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das

condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de

escavação; Proposta de alteração de projeto em termos do

número de ancoragens; Análise dos resultados dos ensaios das

ancoragens, Análise dos dados de observação relativos à tração

nas ancoragens; Reforço do número de ancoragens.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Resistências

inferiores às

do projeto

Sobreavaliação das

propriedades dos materiais

no projeto (fluência); Erros

de construção (pressões de

água e de injeção muito

elevadas, falta de proteção

contra a corrosão);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Pluviosidade excecional.

Perda de

funcionalidade do

sistema de

drenagem interna

e superficial

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reabilitação do

sistema de

drenagem.

3 1 1 1 3 3 3

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Verificação da

geometria; Avaliação das condições de pluviosidade e seus

efeitos nos taludes de escavação; Reforço do sistema de

drenagem superficial ou interna; Verificação das condições de

execução (faseamento construtivo); Inspeção visual; Manutenção

do sistema de drenagem superficial; Reabilitação do sistema de

drenagem.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Dono de Obra /

Empreiteiro4 2

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das

condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de

escavação; Análise dos resultados dos ensaios prévios; Proposta

de alteração de projeto em termos do número, comprimento e

comprimento de selagem das ancoragens; Análise dos resultados

dos ensaios das ancoragens; Verificação das condições de

execução (caldas); Análise dos dados de observação relativos à

tração nas ancoragens; Substituição da ancoragem

1 1 1

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reparação das

estruturas

afectadas

2 1 2 1 2

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação da

obra; Condicionamentos da

obra; Geometria de projeto

que não satisfaz as

condições de segurança

(inadequada definição da

interface, depósitos

superficiais- maciço

rochoso)Maciço muito alterado a

medianamente alterado

(W5-4 a W3),fracturado

(F3-4) a medianamente

fracturado (F3) até à cota

(283), ocorrência provável

de 2 falhas (FM

subvertical com a

direcção E-W e FN com a

direcção N-S), nível de

água não detectado até à

cota (284), famílias de

descontinuidades: N30-

40º E, SV, N20-26ºW, SV,

N60-70ºW, SV, N52ºE, 40-

50ºNW, rugosa a

ligeiramente rugosas com

enchimentos areno-

argilosos, de 1 a 5 mm;

Até à cota (283)

paleocanal preenchido

com material rolado com

espessura máxima de

1,5m na extremidade

oeste.

Rotura do bolbo

de selagem

Acções

superiores às

do projecto

Subavaliação das acções

de projecto; Erros de

construção (falta de

drenagem; desrespeito do

faseamento construtivo);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Pluviosidade excepcional.

RISCO RISCO RESIDUAL

RESPONSÁVEL

PERIGO

VULNERABILIDADESEVENTO

INDESEJÁVELCONSEQUÊNCIAS PROBABILIDADE

SEVERIDADE

71

Pode também conter na sua origem perigos relacionados com ações superiores às do projeto,

relacionadas com uma possível circulação de veículos pesados sobre os elementos de drenagem

superficial, danificando-os, com erros de construção associados a falta, a inadequada constituição ou

a deficiente colocação dos elementos de drenagem durante ou após a construção, ou mesmo

condições geológico-geotécnicas anormais, sendo que pluviosidade excecional também pode ser

uma causa possível. Por último, a rotura pode ser induzida por resistências inferiores às do projeto

devido a uma sobreavaliação das propriedades dos materiais no projeto devido à presença de

pressões de água e amolecimento dos materiais por condições de pluviosidade excecional (ver

Tabela 3.3).

A conjugação destes acontecimentos provoca consequências ao nível de custos e prazos

associados aos trabalhos de reabilitação do sistema de drenagem. A este risco foi atribuída uma

probabilidade de ocorrência de valor 3 (provável), com respetiva probabilidade de ocorrência

estabelecida entre os 10 e os 30%. Em relação aos custos e prazos foi atribuído o valor mínimo de 1

(muito baixo), relativo a danos localizados, capazes de condicionar os trabalhos minimamente, sendo

de fácil resolução, com atrasos e sobrecustos muito baixos, com um incremento de custos e prazos

inferiores a 2%, respetivamente. A escala adotada para a imagem/reputação também é a mínima,

não tendo qualquer atenção dos meios de comunicação social [16].

Do produto da probabilidade pelas consequências determinou-se o valor do risco em

concreto, que assume o valor 3, para os custos e prazos, e o valor 1 para a imagem e a reputação,

constituindo ambos riscos triviais, como se pode constatar na Tabela 1.4.

Apesar de ser um valor baixo, este ainda pode der diminuído para o valor mínimo de 1, se

certas medidas forem adotadas antes de iniciados os trabalhos, nomeadamente, a verificação das

condições geotécnicas de projeto, a verificação da geometria e a avaliação das condições de

pluviosidade e seus efeitos nos taludes de escavação. Se este evento indesejável se materializar,

poderá ser implementado um reforço do sistema de drenagem superficial ou interna, assim como uma

verificação das suas condições de execução, nomeadamente relativamente à fase da sua instalação.

De forma a prevenir futuros incidentes após a execução da obra, devem ser periodicamente

realizadas inspeções visuais, bem como proceder, sempre que necessário à manutenção/reparação

dos sistemas de drenagem [16].

3.5.3 Rotura das paredes armadas pregadas

Por último, a ficha de análise e registo de riscos referente à rotura em paredes armadas

pregadas (excetuando as presentes na extremidade W), com o código 1.1.3, contém os seguintes

eventos indesejáveis: rotura do betão projetado armado; rotura local por corte das pregagens;

arrancamento de várias pregagens, com desplacamento do betão projetado e perda de

funcionalidade do sistema de drenagem interna e superficial, apresentados na Tabela 3.4.

A título de exemplo, descreve-se pormenorizadamente o risco alusivo ao arrancamento de

várias pregagens com desplacamento do betão projetado, dado que este evento apresenta os valores

mais elevados do risco referentes aos custos e prazos.

73

Tabela 3.4 - Ficha de análise de riscos, referente ao código 1.1.3 [16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem /

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem /

Reputação(Procedimentos, meios e condições de aplicação) Prob. Sev. RISCO

Rotura do betão

projetado armado

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reparação das

estruturas

afetadas.

1 1 1 1 1 1 1

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Avaliação das

condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de

escavação; Proposta de alteração de projeto em termos de

afastamento das ancoragens e/ou dimensionamento de betão

armado; Análise dos dados de observação; Inspeção visual;

Diagnóstico; Reparação; Reforço do sistema de drenagem.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Rotura local por

corte das

pregagens

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reparação das

zonas afetadas.

2 1 1 1 2 2 2

Verificação da geometria de projeto; Verificação das condições

geotécnicas de projeto; Análise das condições de pluviosidade e

seus efeitos nos taludes de escavação; Proposta de alteração de

projeto em termos do número, secção e comprimento das

pregagens; Inspeção visual; Análise dos dados de observação

relativos a deslocamentos; Diagnóstico; Reforço local do número,

secção e comprimento das pregagens; Reforço do sistema de

observação.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Ações

superiores às

do projeto

Subavaliação das ações de

projeto (carga de

equipamentos pesados);

Erros de construção (falta

de drenagem; desrespeito

do faseamento construtivo);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Pluviosidade excecional.

Arrancamento de

várias pregagens,

com

desplacamento do

betão projetado

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reparação das

zonas afetadas.

2 2 2 1 4 4 2

Verificação da geometria de projeto; Verificação das condições

geotécnicas de projeto; Análise dos resultados dos ensaios

prévios e das condições de injectabilidade do maciço; Análise das

condições de pluviosidade e seus efeitos nos taludes de

escavação; Proposta de alteração de projeto em termos do

número, secção e comprimento das pregagens; Inspeção visual;

Análise dos resultados de receção das pregagens; Análise dos

dados de observação relativos a deslocamentos; Diagnóstico;

Reforço local do número, secção e comprimento das pregagens;

Reforço do sistema de observação.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Resistências

inferiores às

do projeto

Subavaliação das

propriedades dos materiais

no projeto; Erros de

construção (pressões de

injeção muito elevadas,

falta de preenchimento dos

furos); Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Pluviosidade excecional.

Perda de

funcionalidade do

sistema de

drenagem interna

e superficial

Custos e prazos

associados aos

trabalhos de

reabilitação do

sistema de

drenagem.

3 1 1 1 3 3 3

Verificação das condições geotécnicas de projeto; Verificação da

geometria; Avaliação das condições de pluviosidade e seus

efeitos nos taludes de escavação; Reforço do sistema de

drenagem superficial ou interna; Verificação das condições de

execução (faseamento construtivo); Inspeção visual; Manutenção

do sistema de drenagem superficial; Reabilitação do sistema de

drenagem.

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

PROBABILIDADE

SEVERIDADE

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação da

obra; Condicionamentos da

obra; Geometria de projeto

que não satisfaz as

condições de segurança;

Combinação desfavorável

de descontinuidades.Maciço medianamente

alterado (W 3-4 a W3 ),

fraturado (F4) a

medianamente fraturado

(F 3 ) até à cota 277 m,

nível de água não

detectado até à cota 277

m, famílias de

descontinuidades: N22-

26ºE, 32-38ºSE; N-S 78-

82ºE; N8-12ºW, 68-

72ºNE; e N56-60ºW, 66-

70ºSW, onduladas

rugosas a lisas,

medianamente a muito

alteradas sem presença

de água; com enchimentos

arenosos a

arenoargilosos, de 1 a 5

mm, até à cota 277 m;

filões de quartzo e de uma

banda epissienitica.

PERIGO

VULNERABILIDADESEVENTO

INDESEJÁVEL

RISCO RISCO RESIDUAL

RESPONSÁVELCONSEQUÊNCIAS

75

A vulnerabilidade associada a este evento está associada ao estado do maciço, que se

encontrava medianamente alterado (W3-4 a W3) e fraturado (F4) a medianamente fraturado (F3)

até à cota 277 m, não tendo sido detetado o nível de água. Nesta área foram identificadas as

seguintes famílias de descontinuidades: N22-26ºE, 32-38ºSE; N-S 78-82ºE; N8-12ºW, 68-

72ºNE; N56-60ºW; e 66-70ºSW, de forma ondulada, de paredes rugosas a lisas, medianamente

a muito alteradas e sem presença de água. Estas descontinuidades apresentavam

enchimentos arenosos a areno-argilosos, de 1 a 5 mm. Também se deparou com a presença

de filões de quartzo e de uma banda epissienitica.

O risco de arrancamento de pregagens pode ter a sua origem relacionada com dados

geométricos inadequados, devidos a erros de implantação da obra, a condicionamentos da

obra (estruturas enterradas) ou a uma geometria de projeto que não satisfaz as condições de

segurança (no presente caso devido a uma inadequada definição da interface depósitos

superficiais-maciço rochoso) ou mesmo combinação desfavorável de descontinuidades. Pode

também ser devido a uma possível subavaliação das ações de projeto, designadamente das

ações da água, a erros de construção relativos à instalação dos drenos ou a áreas de

escavação ou espaçamentos de pregagens superiores aos previstos no projeto ou mesmo

condições geológico-geotécnicas anormais, sendo que pluviosidade excecional também pode

ser uma causa possível. Por último, a ocorrência de resistências dos materiais inferiores às do

projeto (fluência, pressões de injeção muito elevadas, falta de proteção contra a corrosão e

condições geotécnicas diferentes das previstas) [16].

Perante a materialização deste risco, as consequências assentam num aumento de

custos e prazos associados aos trabalhos de reparação das zonas afetadas.

Foi atribuído uma probabilidade de ocorrência de valor de 2 (pouco provável) com uma

probabilidade de ocorrência entre os 2 e os10%. Em relação aos custos e prazos, foi atribuído

o valor 2 (baixo), que pode provocar danos localizados, condicionando pouco os trabalhos, dos

quais podem advir atrasos e sobrecustos baixos, com um incremento de custos entre 2 e 5% e

de prazos entre 2 e 4%. A escala adotada para a imagem/reputação também é a mínima (valor

1), não despertando qualquer atenção dos meios de comunicação social.

Do produto destes valores obtém-se um valor de 4, para os custos e os prazos

associados, sendo este um risco com uma classificação trivial, como se pode constatar na

Tabela 1.4, assim como o valor de 2, para a imagem/reputação.

Para minimizar este risco, antes da obra, devem ser realizadas verificações ao nível da

geometria de projeto em conjunto com um estudo das condições geotécnicas do mesmo,

ensaios das condições de injetabilidade do maciço, assim como uma análise das condições de

pluviosidade e seus efeitos nos taludes de escavação com vista à reavaliação do sistema de

drenagem.

Caso se sejam identificadas diferenças significativas entre as condições reais e as

admitidas no projeto, devem ser elaboradas propostas de alteração de projeto, em termos do

número, da secção e do comprimento das pregagens [16].

Após a execução da obra, periodicamente devem ser efetuadas inspeções visuais, e se

for detetada alguma anomalia de comportamento, proceder a uma rigorosa análise dos

76

resultados de receção das pregagens e dos dados de observação relativos a deslocamentos,

com vista a um eventual reforço local do número, da secção e do comprimento das pregagens,

sempre acompanhado de um reforço do sistema de observação.

Sendo estas medidas implementadas, o risco assumirá um valor mínimo, de 1, em

todos os campos, como se pode verificar através da Tabela 3.4.

3.6 Materialização dos Riscos

A cotas superiores a 283 m, em função das condições do maciço, que se revelaram

melhores do que as inicialmente previstas, foram propostas pelo projetista que constituíram

uma oportunidade e não um risco. A solução de contenção passou pela adoção de pregagens

no muro em betão armado em substituição de algumas ancoragens (Figura 3.24).

Figura 3.24- Pormenor das pregagens/ ancoragens à cota 283 [17]

O atraso na entrega dos elementos do projeto com as alterações constituiu um risco,

uma vez que levaram ao atraso da execução dos trabalhos.

Também o betão foi alterado de C30/37 para C25/30, refletindo as hipóteses

demasiado conservativas consideradas no projeto inicial.

Para aumentar a durabilidade, dado tratar-se de uma estrutura definitivas, foi exigida a

utilização de pregagens galvanizadas.

Apresenta-se, a título de exemplo, a ficha de materialização dos riscos referente às

escavações entre as cotas 273 e 265 m (ver Tabela 3.5). Nela identifica-se a frente de

trabalho, o sistema e o subsistema e descrevem-se os riscos observados (de instabilidade

global e de rotura das soluções estruturais), indicando-se como causas prováveis as fracas

condições geotécnicas.

Na zona a escavar foi detetada uma depressão preenchida por depósitos de

geomateriais, cuja origem remete para a construção da barragem de Salamonde. Este local

seria a antiga escombreira. Foram também identificadas diversas descontinuidades verticais,

com preenchimento argiloso, e franjas de zonas W5/ F5. Todos estes fatores foram tidos em

conta pelo projetista, sendo concebida uma solução de parede de betão armado moldado, com

um aumento da percentagem de armaduras do muro, um aumento da espessura do betão e um

aumento do comprimento das pregagens (Figura 3.25).

77

Figura 3.25- Muro betão armado moldado (esquisso 6) [18]

Devido à dificuldade de mobilização de equipamento de cofragem e pessoal

especializado, a construtora propôs a realização de uma parede pregada, não com betão

moldado, mas sim com betão projetado, garantindo o cumprimento do prazo, e a adaptação

das armaduras a colocar (em duas fases para permitir boas condições de colocação do betão)

e da espessura final da contenção (tendo passado de 0,15 m para 0,30 m).

No talude direito e esquerdo da escavação da estrutura da tomada de água entre as

cotas (273) e (265), foi ainda possível proceder a uma simplificação dos trabalhos, uma vez

que na solução inicial a escavação destes taludes podia interferir com a escavação dos

encontros da ensecadeira. A solução proposta pelo Empreiteiro, para além de ser mais simples

eliminava essa possibilidade de interferências. A origem do problema remete para a

inadequação da geometria inicialmente proposta para as condições geotécnicas dos taludes de

escavação e/ou dos encontros da ensecadeira. A geometria dos encontros foi também

reformulada e adaptada às características do maciço de fundação evidenciada. Deste modo,

este risco revelou-se uma oportunidade, reduzindo custos e prazos e aumentando as

condições de segurança [18].

Deste nível até à cota (245), não se verificou qualquer alteração ao projeto inicial ou

risco materializado, decorrendo todos os trabalhos conforme o planeamento e cumprindo o

respetivo calendário.

78

Tabela 3.5 - Ficha de riscos materializados no talude frontal entre as cotas (273) e (265) [16]

Data: 05-Abr-11

Frente de trabalho

SISTEMA

SUBSISTEMA

Descrição

Causas prováveis

Consequências

Risco real Probabi l idade: 2 Risco: 6

Data

14-04-2011

19-04-2011

Risco residual Probabi l idade: 1 Risco: 3

Observações

Emboqui lhamento da tomada de água

Escavação até à cota (265)

Taludes de escavação

Talude fronta l entre as cotas (273) e (265)

Aprovação da proposta efectuada pelo ACE ao abrigo de e-mai l ref.ª

FSGB-EMAIL-000473, de 27-04-11;

Gestor do Risco Consultor do Risco

EMPREITADA DE REFORÇO DE POTÊNCIA DO APROVEITAMENTO HIDROELÉCTRICO DE SALAMONDE -

SALAMONDE II

Consequências : 3

Consequências : 3

Controlo do risco Não necessário

RISCOS OBSERVADOS NO DECURSO DA CONSTRUÇÃO

Riscos de instabi l idade global e de rotura das soluções estrutura is

superiores devido à presença dos depós i tos cobertura;

Condições geotécnicas di ferentes das cons ideradas no projecto -

depós i tos de cobertura na extremidade direi ta , descontinuidades

vertica is com preenchimento argi loso, franjas de W5/F5;

Paragem dos trabalhos até definição da solução de contenção

adoptar; Atraso de execução devido à fa l ta de elementos de projecto;

Aumento das quantidades de trabalhos (colocação de armaduras ,

aumento da espessura do betão projectado e aumento do

comprimento das pregagens);

Medidas implementadas Medidas

Proposta de a l teração do ACE da parede de

betão armado para betão projectado armado

(SIIC-EMAIL-000695)

Al teração de projecto - execução de um muro em

betão armado moldado - Esquissos 5 e 6 do

projectis ta (FSGB-EMAIL-000402)

79

4 Acesso à Entrada da Tomada de Água

4.1 Descrição da Obra

De modo a criar as condições necessárias de acesso à frente de obra na zona da

Tomada de Água e futuramente para o acesso à torre das comportas, foram efetuadas diversas

escavações para a materialização de um acesso, como se pode observar na Figura 4.1.

Figura 4.1- Acesso à tomada de água onde foi encontrado um muro de alvenaria

O projeto inicial entre as cotas (273) e (284) foram alvo de reformulação, uma vez que

as condições do terreno eram completamente diferentes do esperado. Uma concentração de

depósitos de materiais grosseiros (antrópicos), entre os quais a presença de um muro antigo de

alvenaria de pedra, que não foram detetados nas primeiras sondagens, revelou a necessidade

de se executarem sondagens e estudos complementares.

A estrutura de contenção inicial do talude, baseada numa parede de betão armado

ancorada e paredes pregadas, foi reforçada e a sua geometria alterada. No entanto, a proposta

do projetista era demasiado conservativa, não merecendo a aprovação do dono de obra.

A proposta, como se pode observar na Figura 4.2 e na Figura 4.3, propunha a

construção de um novo muro em betão armado ancorado (Pútil= 500 kN) na frente do muro de

alvenaria existente, até à cota (276,50). Este muro seria em “L”. As respetivas ancoragens

seriam espaçadas de 2,5 m num único nível. A solução apresentada passava ainda por manter

a inclinação do talude existente (na ordem dos 1V:1,35H) e adotar geodrenos colocados entre

pregagens e uma malha de pregagens afastada de 3 m na horizontal e de 2 m na vertical,

desfasadas e ligadas por malhasol.

80

Figura 4.2- Planta do muro ancorado e proteção do talude do acesso à tomada de água [19]

Figura 4.3- Corte do muro ancorado [19]

4.2 Análise e Gestão dos Riscos Foram elaboradas fichas de registos de riscos baseadas nessa solução. Os tipos de

riscos admitidos e alvo de estudo para este subsistema foram a instabilidade global, rotura em

paredes ancoradas, rotura em paredes pregadas e, em paralelo, o planeamento dos trabalhos

relativos a esta obra, tal como podemos ver no esquema apresentado no Fluxograma 2 e na

Tabela 4.1.

81

Acesso à Entrada da Tomada de água

Escavação e contenção

Geral

Taludes de escavação

Instabilidade Global

Rotura em paredes

ancoradas

Rotura em paredes

pregadas

Planeamento

Fluxograma 2 – Sistemas, subsistemas e tipos de riscos da frente de acesso à tomada de água [20]

Tabela 4.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução do acesso à entrada da tomada de água

Código Frente Trabalho Sistema Subsistema Tipo de Risco

2.1.1

Acesso à Entrada da Tomada de água

Escavação e contenção Taludes de escavação

Instabilidade global

2.1.2 Rotura em paredes ancoradas

2.1.3 Rotura em paredes pregadas

2.2.1

Geral

Planeamento

Os trabalhos foram interrompidos nesta frente até à aprovação de uma nova solução.

Com vista à minimização dos respetivos risco, recomendou-se a adoção de medidas

preventivas de estabilização provisória, que podiam envolver a impermeabilização das

superfícies expostas, a colocação de um sistema de drenagem interno e superficial, assim

como a respetiva contenção temporária.

As medidas preventivas não foram ainda implementadas, tendo a ausência de

pluviosidade e as boas condições atmosféricas do ano transato possibilitaram a estabilidade

natural do talude e ausência de acidentes.

Analisa-se, seguidamente, o risco de incumprimento do planeamento previsto devido

a problemas relacionados com o acesso à entrada da tomada de água.

4.2.1 Risco de Incumprimento do Planeamento

Em relação à ficha de registo de riscos do planeamento, Tabela 4.2, proceder-se-á à

sua análise pormenorizada (código 2.2.1). Este incumprimento pode ser originado por uma

paragem ou quebra de rendimento das frentes de trabalho.

83

Tabela 4.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 2.2.1 [20]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

Falta de materiais

aprovados e/ou

recepcionados

Falta de

aprovisionamento de

materiais previstos;

utilização de materiais

não previstos; falta de

aprovação de materiais

(betão convencional);

quantidades de

trabalhos superiores às

previstas;

Falta de

disponibilidade de

equipamentos

Avaria de

equipamentos;

calibração dos

equipamentos

subdimensionamento

dos equipamentos

necessários; utilização

de equipamentos não

previstos; inadequação

dos equipamentos;

maior número de

frentes de trabalho;

Falta de recursos

humanos

Subdimensionamento

das equipas afectas a

cada uma das

actividades; trabalhos

não previstos; falta de

qualificação técnica;

Condicionamentos

provocados por

frente de trabalho

crítica

Necessidade de acesso

a trabalhos de uma

frente crítica (entrada

da tomada de água)

Deficiente qualidade

dos trabalhos

Inadequada aplicação

dos materiais; avaria de

equipamentos; falta de

qualificação técnica;

Falta de elementos

de projecto ou

alterações de

projecto

Erros e indefinições de

projecto ou do

faseamento construtivo;

condições geológicas

e/ou geotécnicas

diferentes das previstas

no projecto; adequação

do projecto às

condicionantes da obra;

Realização, em tipo ou

em quantidade, de

trabalhos não previsto

2 2 2 1 4 4 2

Previsão atempada do stock de materiais a disponibilizar em obra; Recurso a

novos equipamentos; Controlo rigoroso das qualificações técnicas dos

intervenientes e da qualidade de execução; Antecipação de condições e de

condicionantes com impacte no projecto capazes de ter reflexos na execução da

obra; Entrega dos elementos de projecto em falta de modo a possibilitar a

preparação das actividades correspondentes antes do seu início; Preparação de

Planos de Acções de Contingência (medidas preventivas de estabilização

provisória), com afectação de recursos em obra, para resposta a riscos

materializados;

1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

Paragem ou quebra de

rendimento das frentes

de trabalho

RISCO

Depósitos de materiais

pétreos, heterogéneos e

heterométricos; maciço

granítico subjacente

alterado e fracturado de

qualidade crescente em

profundidade; Zona de

intensa circulação de

veículos para a entrada

da tomada de água

Prazos associados à

execução dos diferentes

trabalhos (emboquilhamento

do túnel de acesso à Central)

e à reposição dos trabalhos

não conformes, custos

associados aos reforços de

meios e à reposição de

trabalhos não conformes,

multas, depreciação de

reputação das Entidades

envolvidas;

PERIGO

VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIAS

1 36

Previsão atempada do stock de materiais a disponibilizar em obra (pregagens,

ancoragens e betão convencional e projectado, malha-sol,...); peças de

reparação e de substituição de equipamentos; técnicos de reparação de

equipamentos; dimensionamento rigososo de equipas; reforço de frentes de

trabalho; controlo rigoroso das qualificações técnicas dos intervenientes e da

qualidade de execução; Coordenação adequada destes trabalhos com os da

frente de trabalho crítica

PROBABI-

LIDADE

SEVERIDADE

2 23 6 1 1 1Dono de Obra /

Empreiteiro

RISCO RESIDUAL

RESPONSÁVEL

85

Na sua origem podem estar falta de materiais previstos ou aprovados, a utilização de

novos materiais ou mesmo quantidades de trabalhos superiores às previstas, a

indisponibilidade de equipamentos (por avaria, por inadequação destes ao trabalho em curso,

por deficiente calibração ou mesmo por aumento das frentes de trabalho, insuficientes recursos

humanos, provocados tanto por trabalhos não previstos, como numa possível falta de

qualificação técnica, acessos limitados devido a condicionantes provocadas por problemas no

acesso à tomada de água, deficiência na qualidade dos trabalhos, devido a inadequada

aplicação, avaria de equipamentos ou falta de qualificação técnica.

Na base destes problemas, as suscitáveis vulnerabilidades estão relacionadas com os

depósitos de materiais pétreos, heterogéneos e heterométricos à superfície, com a natureza do

maciço granítico subjacente alterado e fraturado de qualidade crescente em profundidade e,

por último, com a intensa circulação de veículos para a entrada da tomada de água.

Face a esta análise, as consequências assentam a condicionamentos dos acessos e

consequente aumento dos prazos associados à execução dos diferentes trabalhos,

nomeadamente no emboquilhamento do túnel de acesso à central, nos custos associados aos

reforços de meios e à reposição dos trabalhos não conformes, multas e penalizações e por

último na depreciação de reputação das entidades envolvidas [20].

Por consequência, em relação à sua probabilidade de ocorrência é atribuído o valor de

3, numa escala de 1 a 5, com uma probabilidade entre 10 e 30% de se concretizar. Tanto os

custos como os prazos têm uma classificação baixa, de valor 2 (numa escala de 1 a 5), uma

vez que as suas consequências provocam danos localizados, condicionando os trabalhos que

poderão conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos, uma vez que existia nesta fase da obra

um outro acesso à frente da estrutura da tomada se água. No entanto, a probabilidade de

ocorrência associada ao nível dos custos situa-se entre os 2 e os 5% e ao nível dos prazos

entre os 2 e os 4%. Do produto entre o valor da probabilidade de ocorrência dos riscos e das

suas consequências, obtêm-se um valor de 6 (zona verde claro) para o risco em estudo, sendo

a designação da sua classificação moderado, uma vez que se pretende a implementação de

soluções mais eficientes ou introdução de melhorias, preferencialmente sem custos extra [20].

Em resposta a estes riscos são propostas medidas antes e depois da execução dos

referidos trabalhos, entre os quais a previsão atempada do stock de materiais a disponibilizar

em obra, a existência de peças de reparação e substituição de equipamentos e dos seus

respetivos técnicos, em conjugação com uma organização rigorosa de equipas. Poderá ainda

ser necessário, no decorrer das obras proceder ao reforço das frentes de trabalho. O controlo

rigoroso das qualificações técnicas dos intervenientes e da qualidade de execução, em paralelo

com uma coordenação adequada desses trabalhos, garantem o sucesso da obra, baixando o

risco residual para 1, valor mais baixo na escala, onde a sua probabilidade de ocorrência é rara

e os danos, assim como os trabalhos associados, são mínimos e de fácil resolução com

atrasos e sobrecustos muito baixos [20].

Como segundo evento indesejável, surge a realização de trabalhos não previstos ou

o seu aumento inesperado. A sua origem assenta na falta de elementos de projeto ou das suas

alterações, perigos causados por erros e indefinições de projeto ou do faseamento construtivo,

86

muitas vezes provocados pelas condições geológicas e/ou geotécnicas diferentes das previstas

no projeto ou na inadequação do projeto às condicionantes da obra. Este evento tem uma

reduzida probabilidade de ocorrência (2-10%), refletindo um valor de 2 na respetiva escala.

Também no que diz respeito aos custos e prazos foi considerada a classificação de 2, ou seja

baixa, uma vez que os danos são localizados e os condicionamentos dos trabalhos poderão

conduzir a atrasos e sobrecustos baixos. Sendo assim, os riscos assumem um valor de 4,

estando no limite do trivial (verde), em que nenhuma medida de controlo é necessária, sendo,

no entanto, recomendável a adoção de medidas de deteção [20].

Por forma a reduzir ainda mais este risco, aconselha-se uma previsão atempada do

stock de materiais a disponibilizar em obra, a possibilidade de usar novos recursos, assim

como o controlo rigoroso das qualificações técnicas dos intervenientes e da qualidade de

execução dos vários processos, a antecipação das condições que podem influenciar o projeto

e a sua execução em obra e evitar o atraso na entrega dos elementos de projeto, de forma a

serem preparadas com antecipação todas as ações de contingência que afetam os recursos

em obra. A implementação de todas estas medidas reduzem mais uma vez o risco para o seu

valor mínimo de 1, sendo os efeitos dos respetivos perigos mínimos para o decorrer dos

trabalhos [20].

87

5 Ensecadeira da Tomada de Água

5.1 Descrição da Obra

Para se tornar possível a construção da estrutura da tomada de água, foi construída

uma ensecadeira em betão simples (ver Figura 5.1), com fundação à cota (245,00) e o

coroamento à cota (271,50), apresentando um paramento de montante em arco cilíndrico, com

26 m de raio, e um paramento de jusante definido através de uma superfície cónica de eixo

vertical com raio de curvatura linearmente variável entre 25 m no coroamento e 21,94 m no

topo da fundação. Apesar do desnível entre a ensecadeira e o NPA de Salamonde ser apenas

de 0,64 m, o projetista considerou a folga suficiente para conter a ondulação, dada a geometria

muito encaixada da albufeira [2].

Figura 5.1- Ensecadeira da tomada de água em construção

As ensecadeiras são barragens provisórias, construídas com a finalidade de fechar

uma região do curso natural da água, de forma a oferecer condições para a execução dos

trabalhos necessários.

Existem vários tipos de ensecadeira, dependendo de vários fatores físicos (topografia,

geologia e hidrologia), característica da obra em execução, seu cronograma e riscos que

podem ser aceitáveis, devendo sempre procurar soluções económicas, dentro dos padrões

adequados à obra [21].

Neste caso, optou-se pela estrutura em betão representada na Figura 5.2, cujos

encontros funcionam por gravidade (zonas destacadas a cinza na Figura 5.2) e seu arco apoia

nestes dois pontos, sendo os encontros calculados com a finalidade de resistir apenas pelo seu

peso ao impulso da água que retêm. Sendo o betão aplicado em grandes massas, não lhe são

exigidas resistências muito elevadas.

A ensecadeira seria posteriormente totalmente demolida. No entanto, após estudos em

modelo reduzido, optou-se pela demolição apenas da parte central da barragem, como

indicado na Figura 5.3, sendo que, desta forma, a estrutura da tomada de água fica mais

protegida, assim como os seus taludes não ficam tão expostos, sendo benéfico a nível

88

aerodinâmico, uma vez que dissipa a energia do escoamento da água, diminuindo os seus

efeitos na estrutura principal. Complementarmente, os trabalhos de demolição são reduzidos,

acarretando prazos e custos inferiores [22].

Figura 5.2- Ensecadeira da Tomada de Água [23]

Figura 5.3 - Forma do ensaio do modelo reduzido- vistas frontal e em planta [22]

5.2 Processo Construtivo

A ensecadeira é constituída essencialmente por 4 partes distintas: as escavações e a

fundação do encontro esquerdo, as escavações e a fundação do arco central, as escavações e

a fundação do encontro direito e o corpo da ensecadeira como um todo.

89

As três primeiras encontram-se subdivididas em duas frentes distintas de trabalhos –

as escavações e as fundações. A última, o corpo da ensecadeira, é constituída essencialmente

por uma estrutura em betão, sendo cada subsistema e os seus riscos inerentes alvo de estudo

no subcapítulo 5.3. Para todos estes trabalhos se serem bem-sucedidos, a estrutura teve de

assentar num terreno competente hidromecanicamente, tendo, para o efeito, sido efetuados

tratamentos do terreno de fundação descritos em seguida.

5.2.1 Fundação da Ensecadeira

A escavação prevista para a implantação da ensecadeira atingia um máximo de 10 m

em profundidade, sendo os níveis máximos de tensão esperados na fundação da ordem dos

2 MPa. Dado que o maciço de fundação não apresentava as características mecânicas e de

deformabilidade exigidas para a estrutura a construir, foi efetuado um tratamento de

consolidação.

Com base nas características do maciço, estabeleceu-se uma profundidade e uma

orientação para a cortina de impermeabilização, sendo também realizada uma cortina de

drenagem a jusante da ensecadeira com o objetivo de minimizar os efeitos de subpressões que

possam desencadear situações de instabilidade do maciço de fundação a jusante e colocarem

em causa a estabilidade da estrutura [23].

Figura 5.4- Cortina de impermeabilização da ensecadeira da tomada de água [23]

O terreno de fundação apresentava-se medianamente alterado, W3, sendo que em

zonas pontuais, ainda que mínimas, atingia graus de alteração de W4 e W4-5. No que diz

respeito à fracturação, esta variou entre F3, F3-4 e F4, ou seja, as fraturas estavam desde

mediamente afastadas, com um afastamento entre 0,20 e 0,60 m, a próximas com um

afastamento entre 0,06 e 0,20 m [23].

Perante este cenário, optou-se pela execução de uma cortina de impermeabilização

com injeções de caldas de água/cimento a partir do paramento da estrutura (Figura 5.4), sendo

que estas foram, na sua maioria, efetuadas a jusante e nas suas imediações, com a exceção

dos dois encontros da ensecadeira, em que foram efetuadas a montante, situação que se pode

verificar na Figura 5.2, sendo a cortina aí representada por uma linha vermelha.

90

A cortina de impermeabilização é um tratamento destinado a controlar os caudais de

percolação na fundação. Neste tipo de trabalhos existem certos aspetos a ter em consideração,

tais como os estudos geológicos previamente efetuados e a deteção de descontinuidades e de

falhas do maciço, assim como outras singularidades da rocha de fundação. Os trabalhos

devem ser acompanhados por prospeções complementares e ajustados sempre que

necessário a novas exigências que possam surgir.

Este tipo de trabalho implica um conjunto de procedimentos, nomeadamente, a

inclinação e o tipo do furo, a composição e o traço das caldas, assim como as pressões de

injeção. Todos estes parâmetros devem ser bem estudados e controlados no decurso da

execução.

O controlo é efetuado através de uma verificação rigorosa dos procedimentos e dos

volumes e das pressões (as absorções em cada furo deve ser comparada com os resultados

dos ensaios de permeabilidade), tendo em conta as características do maciço nas diferentes

fases do tratamento. Devem ser efetuadas inspeções visuais à superfície e à intersecção dos

paramentos com a fundação. Sempre que detetadas anomalias, estas devem ser alvo de

reavaliação e devem ser tomadas as medidas necessárias com a maior brevidade.

Nesta obra, atendendo à altitude das descontinuidades mais significativas, a orientação

dos furos neste tratamento foi de 80º, com o plano horizontal mergulhado para montante com a

direção N50ºW.

O tratamento envolveu a realização de furos, em parte emboquilhados no soco da

estrutura da ensecadeira, sob os seus encontros e no terreno natural. Tanto no soco da

ensecadeira como a montante na zona dos encontros, as injeções de calda de cimento

iniciaram-se no contacto betão/fundação rochosa.

Figura 5.5- Corte transversal tipo da Cortina de impermeabilização [23]

A cortina de impermeabilização é constituída por 3 tipos de furos de injeção, como se

pode observar na Figura 5.6, os primários espaçados de 12 metros são os primeiros a ser

realizados, seguem-se os secundários espaçados de seis metros entre dois primários e os

terciários espaçados de 3 metros. Só em certas zonas foram injetados este últimos uma vez

que nem sempre era necessário a sua execução, as zonas que necessitaram desse reforço

foram sobretudo nos encontro [23].

NPA=270,36

Furos da rede de Drenagem af. 6 metros (cota de fundo 225)

Injeção de calda de Cimento até à profundidade de 30m

91

Figura 5.6-Localização dos furos de Injeção [23]

As injeções eram dadas como concluídas quando a absorção de calda de cimento do

troço submetido à pressão máxima era inferior a 0,5L/min.m durante 10 minutos, sendo que

esta pressão máxima foi mantida durante mais 10 minutos.

Em paralelo realizou-se uma linha de drenos, representada a verde na Figura 5.2, que

dista 2,5 m para jusante da cortina de impermeabilização, espaçados de 6 metros, com o

objetivo de minimizar os efeitos de supressões sobre a ensecadeira, sendo apresentado na

Figura 5.5 um corte transversal que ilustra a localização da rede de drenagem face à cortina de

impermeabilização.

Em face da presença de depósitos de escombros no maciço do encontro direito da

ensecadeira a cotas elevadas, foi projetada uma vala corta águas (Figura 5.2). No entanto,

dadas as condições geotécnicas, as dificuldades do ponto de vista construtivo, nomeadamente

a existência de taludes muito inclinados e de escavações profundas, esta solução foi

substituída, por proposta do Empreiteiro, por uma cortina de 15 estacas secantes (Ø 1,50m).

Com esta solução não foi impedida a circulação normal dos equipamentos, o que ocorreria

caso fosse adotada a solução inicial [23].

Desta forma tornou-se possível a consolidação, a impermeabilização sistemática e a

drenagem do maciço rochoso de fundação, tendo em conta o tipo e dimensões da ensecadeira

e respetivas exigências de funcionalidade.

O subcapítulo 5.2.2, que se segue, aborda a constituição do betão utilizado, o respetivo

plano de betonagem e outros pormenores do corpo da ensecadeira.

5.2.2 Corpo da ensecadeira

A ensecadeira da tomada de água, com um volume de 9335 m3 de betão, foi

construída em 65 dias. O betão numa das fases de betonagem de um dos blocos foi

proveniente da central de betão pronto de Paradela e o restante sido produzido na central da

92

obra. Na Figura 5.7, pode-se visualizar a ensecadeira em construção e o nível de água na

albufeira, que nesta fase estava baixo de forma a não comprometer a realização dos vários

trabalhos.

Figura 5.7- Construção da ensecadeira da tomada de água

Foi utilizado betão C20/25 com, baixo teor em cimento, para diminuir o calor de

hidratação e a retração do betão, os quais aumentam com a dosagem do cimento.

Complementarmente, para reduzir ainda mais a retração foi minimizada a quantidade de água,

produzindo-se um betão de reduzida fluidez, o que provoca dificuldades de bombagem do

mesmo. Para fazer face a este problema, foi utilizada o equipamento telebelt, que, como se

pode observar na Figura 5.8, permite atingir vãos com cerca de 35 metros, e dado o seu porte

reduzido permite a colocação do betão em locais de outra forma inacessíveis, não constituindo

a reduzida fluidez do betão um impedimento para a sua capacidade de bombagem [24].

Figura 5.8- Betonagem da ensecadeira com a telebelt

Como se pode observar na Figura 5.4, as linhas verticais do corpo da ensecadeira, ao

todo 5, representam as juntas de contração, imprescindíveis neste tipo de obra, dividindo o

corpo da barragem em blocos, tendo por finalidade confinar o tamanho dos blocos de

betonagem, reduzir os efeitos da retração dos betões durante a fase de desenvolvimento e

dissipação do calor de hidratação e dotar a estrutura de capacidade de sofrer deslocamentos

sem deteriorações.

93

Por sua vez, na direção horizontal, existem juntas, que são superfícies de contacto

entre betões de diferentes idades e devem ser betonadas com o menor intervalo possível de,

forma a evitar a formação de juntas frias, evitando problemas (designadamente de infiltrações

de água- ver Figura 5.9) originados por uma ligação deficiente entre os blocos de betão [25].

Figura 5.9- Pormenor de infiltração de água nas juntas de betonagem [25]

5.3 Análise e Gestão dos Riscos

Na realização das fichas de registo de risco, foram considerados 5 sistemas: escavações

e fundações do encontro esquerdo, escavações e fundação do arco central, escavações e

fundação do encontro direito, corpo da barragem e geral (Fluxograma 3 e Tabela 5.1).

Associados aos três primeiros sistemas, há dois subsistemas – taludes de escavação e

fundação. Por sua vez, nos taludes de escavação, os riscos associados foram a instabilidade

global e a rotura de taludes pregados, enquanto na fundação foram considerados a rotura ou a

perda de funcionalidade do maciço de fundação e a rotura ou a perda de funcionalidade da

cortina de impermeabilização. Para o corpo da ensecadeira, em betão, foram considerados a

instabilidade global, a perda de funcionalidade e o galgamento. Por último, foram analisados os

riscos associados ao planeamento dos trabalhos [16].

No presente trabalho foram escolhidas 5 fichas para analisar em pormenor, uma vez

que abordam temas diferentes face aos precedentes, nomeadamente a rotura ou perda de

funcionalidade do maciço de fundação, da cortina de impermeabilização da fundação do

encontro esquerdo, a instabilidade global e a perda de funcionamento do corpo da ensecadeira

e o galgamento. Procede-se nos próximos subcapítulos à análise das fichas em questão.

5.3.1 Rotura ou perda de funcionalidade do maciço de fundação do encontro esquerdo

A rotura ou perda de funcionalidade do maciço de fundação do encontro esquerdo,

referente à ficha com o código 3.1.3, expõe os seguintes eventos indesejáveis: instabilidade

global (rotura em cunha), movimentos excessivos do maciço de fundação e degradação das

características mecânicas e/ou hidráulicas do maciço, como se pode constatar na Tabela 5.2.

94

Tal como anteriormente, na origem destes eventos encontram-se perigos de 3 tipos

diferentes: dados geométricos inadequados, ações superiores ou resistências inferiores às

consideradas no projeto. Em relação aos dados geométricos inadequados, a sua causa pode

estar associada a erros de implantação, a uma geometria de projeto que não satisfaz as

condições de segurança (por exemplo uma inadequada definição da interface depósitos

superficiais - maciço rochoso) ou a uma combinação desfavorável de descontinuidades em

termos de atitude em face da escavação proposta ou a presença de falhas com maior

enchimento.

No que remete para as ações superiores às do projeto uma subavaliação do nível de

água na albufeira, a falta de drenagem e o desrespeito do faseamento construtivo podem estar

na sua origem destes eventos. Por último, pode ter havido uma sobreavaliação das

propriedades dos materiais no projeto ou erros de construção relacionados com saturação e

descompressão do maciço, assim como condições geológico-geotécnicas anormais.

Neste local o maciço granítico apresentou-se alterado (W4) a medianamente alterado

(W3) e muito fraturado (F5) a medianamente fraturado a fraturado (F3-4). Nos taludes dos

alçados E e W foi igualmente detetada a presença de material grosseiro rolado a angular.

Foram reconhecidas uma falha (FN com a direção E-W), já identificada na fase de projeto, e

várias famílias de descontinuidades nos taludes frontal e laterais até à cota 261 m (N80-84°W,

60-64°SW, N36-44°E, 84-86°NW ou SE, N64-66°W, 10-12°NE e E-W, 64-66°S). Estas

descontinuidades apresentavam-se muito afastadas a afastadas, com paredes rugosas a

ligeiramente rugosas, irregulares, secas na parte superior do talude e húmidas na parte inferior

e com enchimentos areno-argilosos com 1 a 5 mm e, por vezes, superiores a 5 mm [16].

Tomou-se, como exemplo, a degradação das características mecânicas e/ou

hidráulicas do maciço durante a sua escavação. Sendo essencial para uma estrutura como a

presente a existência de um bom encastramento da fundação e a um maciço de adequadas

características hidráulicas, a referida degradação pode ter como consequência a necessidade

de proceder a um maior volume de escavação até que seja encontrada um maciço competente,

aumentando os custos e prazos associados a estes trabalhos de sobre escavação, ou a

realização de trabalhos adicionais e não previstos no projeto de consolidação e de

impermeabilização das zonas afetadas.

Perante o estado do maciço encontrado e as exigências colocadas no projeto,

admite-se uma probabilidade de ocorrência deste evento indesejável de valor 3 (provável),

sendo a respetiva probabilidade de ocorrência estabelecida entre os 10 e os 30%. Em relação

aos custos e prazos considerados, o valor atribuído foi de 2, uma classificação baixa (numa

escala de 1 a 5), uma vez que as zonas de piores características eram localizadas, podendo

apenas conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos. A severidade associada ao nível dos

custos situa-se entre os 2 e os 5% e ao nível dos prazos entre os 2 e os 4%. A escala adotada

para a imagem/reputação também é mínima, uma vez que a ocorrência deste evento não

afetará nem pessoas nem equipamentos [16].

95

Ensecadeira da

Tomada de água

Encontro Esquerdo

Arco Central

Encontro Direito

Corpo da

Ensecadeira

Geral

Taludes de escavação

Taludes de escavação

Taludes de escavação

Fundação

Fundação

Fundação

EstruturaDe Betão

Planeamento

Instabilidade global

Instabilidade Global

Instabilidade Global

Rotura de Taludes Pregados

Rotura ou perda de

Funcionalidade do maciço de Fundação

Rotura ou perda de

Funcionalidade da cortina de impermeabilização

Rotura ou perda de

funcionalidade do maciço de fundação

Rotura ou perda de

funcionalidade da cortina de impermeabilização

Rotura das Paredes Pregadas

Rotura ou perda de

funcionalidade da cortina de impermeabilização

Rotura ou perda de

funcionalidade do maciço de fundação

Instabilidade Global

Perda de funcionamento

Galgamento

Rotura de taludes pregados

Fluxograma 3- Sistemas, subsistemas e tipos de riscos da ensecadeira da entrada da

tomada de água [16]

96

Tabela 5.1- Códigos das fichas de registo de risco prévias à execução da ensecadeira da

tomada de água

Código Frente Trabalho Sistema Subsistema Tipo de Risco

3.1.1

Ensecadeira da tomada de

água

Encontro esquerdo

Taludes de escavação Instabilidade global

3.1.2 Taludes de escavação Rotura de taludes pregados

3.1.3 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade

do maciço de fundação

3.1.4 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade da cortina de impermeabilização

3.2.1

Arco central

Taludes de escavação Instabilidade global

3.2.2 Taludes de escavação Rotura de taludes pregados

3.2.3 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade do

maciço de fundação

3.2.4 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade da

cortina de impermeabilização

3.3.1

Encontro direito

Taludes de escavação Instabilidade global

3.3.2 Taludes de escavação Rotura de taludes pregados

3.3.3 Fundação Rotura ou perda de funcionalidade do

maciço de fundação

Do produto destes valores obtém-se um valor de 6, para o risco de aumento de custos

e de prazos associados, classificação de risco moderado como se pode constatar na Tabela

1.4.

Devem, por consequência, ser desenvolvidas soluções mais eficientes ou serem

introduzidas melhorias, preferencialmente sem custos extra. Por outro lado, o campo referente

à imagem e reputação toma o valor 3, cuja classificação trivial considera que não são

necessárias medidas de controlo, recomendando-se apenas a adoção de medidas de deteção,

o que já estava implementado em obra, mediante a realização sistemática de cartografias das

zonas escavadas.

As medidas gerais a tomar como forma de prevenir a degradação das características

mecânicas e/ou hidráulicas do maciço de fundação são a elaboração de uma cartografia da

fundação, capaz de identificar zonas de menor resistência ou de maior condutividade

hidráulica, com o correspondente reconhecimento das superfícies escavadas para deteção de

zonas descomprimidas ou muito fissuradas, assim como uma avaliação das condições de

percolação, de pluviosidade e dos seus efeitos na fundação. Durante o decurso dos trabalhos

devem complementarmente ser efetuadas avaliações dos planos de fogo e dos seus efeitos na

fundação. Caso este risco se materialize deve-se executar tratamentos de consolidação e/ou

de impermeabilização, realizar a drenagem da água de fundação, assim como a

alteração/adaptação dos planos de fogo [16].

97

Tabela 5.2- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.3.[16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

Resistências

inferiores às do

projecto

Sobreavaliação das

propriedades do

maciço de fundação;

Erros de construção

(saturação e

descompressão do

maciço); Condições

geológico-geotécnicas

anormais;

Pluviosidade

excepcional; Efeitos

de vibrações

excessivas

Degradação das

características

mecânicas e/ou

hidraúlicas do maciço

Custos e prazos associados

aos trabalhos de sobre-

escavação e/ou de

consolidação e/ou de

impermeabilização das

zonas afectadas;

3 2 2 1 6 6 3

Cartografia da fundação; Reconhecimento das superfícies escavadas para

detecção de zonas descomprimidas ou muito fissuradas; Avaliação das condições

de pluviosidade e dos seus efeitos na fundação; Avaliação dos planos de fogo e

dos seus efeitos na fundação; Execução de tratamentos de consolidação e/ou de

impermeabilização; Drenagem da água de fundação; Alteração / adaptação dos

planos de fogo;

1 1 1 Empreiteiro

2 2

1 2

3 3 1

2

Cartografia da fundação; Verificação das condições geotécnicas de projecto;

Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de zonas de

deformáveis; Execução de prospecção complementar; Avaliação das condições

de pluviosidade e dos seus efeitos na fundação; Avaliação dos planos de fogo e

dos seus efeitos na fundação; Proposta de alterações de projecto em termos de

geometria da fundação; Execução de tratamentos de consolidação; Drenagem da

água de fundação; Alteração / adaptação dos planos de fogo;

2 4

23

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto; Cartografia da fundação; Verificação das condições geotécnicas de

projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para detecção de

instabilizações ou de descontinuidades; Avaliação das condições de pluviosidade

e dos seus efeitos na fundação; Proposta de alterações de projecto em termos de

geometria da fundação; Execução de tratamentos de consolidação; Drenagem da

água de fundação;

RESPONSÁVEL

2 3

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

6 6 2

Acções

superiores às do

projecto

Subavaliação das

acções de projecto

(nível de água na

albufeira,

subpressões); Erros de

construção; Condições

geológico-geotécnicas

anormais; Vibrações

excessivas;

Pluviosidade

excepcional

Movimentos excessivos

Custos e prazos associados

aos trabalhos de sobre-

escavação e/ou de

consolidação das zonas

afectadas;

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação

da obra;

Condicionamentos da

obra; Geometria de

projecto que não

satisfaz as condições

de segurança

(Inadequada definição

da interface depósitos

superficiais - maciço

rochoso); Combinação

desfavorável de

descontinuidades;

Presença de falhas de

maior enchimento)

Maciço granítico

medianamente alterado

(W3), pontualmente

alterado/muito alterado

(W3-4/W4-5) e muito

fracturado (F5) a

medianamente

fracturado/fracturado (F3-

4); famílias de

descontinuidades: NS, 80-

90°E, NNE-SSW, 80-

90°SE, NNW/SSE, 74-

90°NE e ENE-WSW,

20°NW, muito afastadas

a afastadas, com

enchimento areno-

argiloso com 1 a 5mm

ou >5mm; nível freático

na base da fundação;

Instabilidade global

(rotura em cunha)

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

RISCO RESIDUALRISCOSEVERIDADE

1 2 2

PERIGO

VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-

LIDADE

Danos em equipamentos;

Condicionamentos impostos

à circulação de

equipamentos e de

pessoas;Custos e prazos

associados aos trabalhos de

limpeza e estabilização das

zonas afectadas;

Depreciação da reputação

das entidades envolvidas

99

Com estas medidas implementadas tanto a probabilidade de ocorrência, como as

consequências e respetivo risco baixam para um valor mínimo de 1, caracterizado como trivial na

respetiva escala, não levantando desta forma nenhum tipo de problema na frente de trabalho em

causa.

5.3.2 Rotura ou perda de funcionalidade da cortina de impermeabilização

Nesta ficha de análise de risco (ver Tabela 5.3), com o código 3.1.4, relativa à rotura ou à

perda de funcionamento da cortina de impermeabilização encontram-se descritos 3 eventos

indesejáveis: a degradação das características mecânicas e/ou hidráulicas do maciço, a percolação

excessiva para jusante e a instabilidade a jusante devido a subpressões elevadas. Escolhe-se esta

última para descrever em pormenor, uma vez que apresenta o risco mais elevado desta ficha.

Em geral, as causas deste evento assentam em dados geométricos inadequados induzidos

por erros de implantação da obra ou por uma inadequada definição em projeto da localização, da

inclinação, do espaçamento ou da profundidade da cortina de injeção ou da cortina de drenagem face

às características reais do maciço. Podem igualmente dever-se a ações superiores às admitidas no

dimensionamento ou ações elevadas na fase de execução, designadamente a ocorrência de

elevados níveis de água na albufeira, capazes de induzir subpressões ou percolações elevadas, ou

pressões de calda de injeção inadequadas. Complementarmente, podem ocorrer devido à presença

de materiais de resistência inferior ou de maior permeabilidade do que a considerada em projeto, por

condições geológico-geotécnicas anormais ou causadas pelo processo construtivo, nomeadamente

por caldas ou procedimentos de injeção inadequados. As características do maciço foram já descritas

no ponto anterior [16].

Na presente obra, a cortina de drenagem está afastada cerca de 2,5 m da ensecadeira e da

cortina de impermeabilização (ver Figura 5.5), criando desta forma possibilidade de subpressões

elevadas a jusante originadas pela ascensão da água entre a cortina de impermeabilização e a de

drenagem. As consequências custos e prazos associados a este risco são os trabalhos de reforço do

sistema de drenagem, se o risco for detetado a tempo, ou a reabilitação da zona afetada.

Este risco tem uma probabilidade de ocorrência de valor 3 (provável), estabelecida entre os

10 e os 30%. Os custos e os prazos referentes à sua materialização têm uma classificação baixa de

valor 2 (numa escala de 1 a 5), uma vez que as suas consequências provocam danos localizados r

condicionamentos dos trabalhos que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos. No

entanto, a severidade associada ao nível dos custos situa-se entre os 2 e 5% e ao nível dos prazos

entre os 2 e os 4%. A escala adotada para a severidade da imagem/reputação também é a mínima,

valor 1, não tendo qualquer atenção dos meios de comunicação [16].

101

Tabela 5.3- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.1.4. [16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

Resistências

inferiores às do

projecto

Sobreavaliação das

propriedades dos

materiais no projecto;

Erros de construção

(pressões de água e de

injecção muito

elevadas, caldas de

injecção

inadequadas);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Instabilidade a jusante

devido a subpressões

elevadas

Custos e prazos associados

aos trabalhos de reabilitação

do sistema de drenagem

3 2 2 1 6 6 3

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto; Verificação das condições geotécnicas de projecto; Análise dos

resultados dos ensaios de permeabilidade; Proposta de alterações de projecto

em termos de pressões e caldas de injecção e de comprimento e espaçamento

de furos; Verificação dos procedimentos de execução dos trabalhos; Realização

e análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio; Análise dos resultados

dos ensaios de controlo; Análise dos dados de observação relativos às cotas

piezométricas a jusante; Execução de cortina de drenagem e reforço do sistema

de bombagem;

1 2 2

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

2 2

1 2

2 2 1

3

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto; Verificação das condições geotécnicas de projecto; Análise dos

resultados dos ensaios de permeabilidade; Proposta de alterações de projecto

em termos de pressões e caldas de injecção e de comprimento e espaçamento

de furos; Verificação dos procedimentos de execução dos trabalhos; Realização

e análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio; Análise dos resultados

dos ensaios de controlo; Análise dos dados de observação relativos a caudais;

Reforço do sistema de bombagem;

1 2

21

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto; Verificação das condições geotécnicas de projecto; Análise dos

resultados dos ensaios de permeabilidade; Proposta de alterações de projecto

em termos de pressões e caldas de injecção e de comprimento e espaçamento

de furos; Verificação dos procedimentos de execução dos trabalhos; Realização

e análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio; Análise dos resultados

dos ensaios de controlo;

RESPONSÁVEL

3 1

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

4 4 1

Acções

superiores às do

projecto

Subavaliação das

acções de projecto

(nível de água na

albufeira,

subpressões); Erros de

construção (caldas de

injecção inadequadas,

pressões de injecção

diferentes das de

projecto); Condições

geológico-geotécnicas

anormais;

Pluviosidade

excepcional

Percolação excessiva

para jusante

Custos e prazos associados

aos trabalhos temporários de

drenagem (bombagem) e/ou

de reforço da cortina de

impermeabilização

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação

da obra; Geometria de

projecto que não

satisfaz as condições

de segurança

(Inadequada definição

do espaçamento ou da

profundidade);

Presença de falhas de

maior enchimento)

Maciço granítico

medianamente alterado

(W3), pontualmente

alterado/muito alterado

(W3-4/W4-5) e muito

fracturado (F5) a

medianamente

fracturado/fracturado (F3-

4); familias de

descontinuidades:NS, 80-

90°E, NNE-SSW, 80-

90°SE, NNW/SSE, 74-

90°NE e ENE-WSW,

20°NW, muito afastadas

a afastadas, com

enchimento areno-

argiloso com 1 a 5mm

ou >5mm; nível freático

na base da fundação

Degradação das

características

mecânicas e/ou

hidraúlicas do maciço

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

RISCO RESIDUALRISCOSEVERIDADE

1 3 3

PERIGO

VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-

LIDADE

Custos e prazos associados

aos trabalhos de reforço do

maciço e da cortina de

impermeabilização

103

Do produto destes valores obtém-se um valor de 6, no caso dos custos e prazos associados,

sendo este um risco com uma classificação moderada, devendo-se desenvolver soluções mais

eficientes ou uma introdução de melhorias, preferencialmente sem custos extra. Por sua vez, no

campo referente ao risco da imagem e reputação o valor 3 referente a uma classificação trivial, que

releva que este acontecimento pouca importância assume para a comunicação social.

Face a estes valores, é recomendável a implementação de uma resposta planeada.

Nomeadamente, antes dos trabalhos devem-se efetuar verificações das condições de implantação da

obra, acompanhada de uma verificação da geometria/condições geotécnicas de projeto. No decurso

da obra deve-se efetuar uma análise dos resultados dos ensaios de permeabilidade. Por outro lado,

se o risco se materializar devem ser efetuadas alterações de projeto em termos de pressões e caldas

de injeção, do comprimento e espaçamento de furos, elaborada uma verificação dos procedimentos

de execução dos trabalhos, uma análise dos resultados de ensaios em blocos de ensaio e dos

ensaios de controlo. Os dados de observação relativos às cotas piezométricas a jusante também

devem ser analisados por último, podendo ser necessário a execução de um reforço da cortina de

drenagem e do sistema de bombagem [16].

Se estas medidas forem implementadas, a probabilidade do risco baixa para o valor mínimo

de 1 e as consequências baixam para o valor 2, sendo o seu produto 2, caracterizado como trivial na

respetiva escala de consequências, não levantando desta forma nenhum tipo de problema na frente

de trabalho em causa.

5.3.1 Instabilidade global da barragem

No subsistema do corpo da barragem, mais concretamente na estrutura de betão (Tabela 5.4,

ficha com código 3.4.1), o evento indesejável remete para a instabilidade do conjunto estrutura-

fundação, apesar da sua reduzida probabilidade de colapso, dado que todo o projeto e sua respetiva

construção foram alvos dos mais cuidadosos critérios em cada fase do processo. Em termos de

funcionamento estrutural, o arco central do corpo da barragem apoio sobre os encontros de gravidade

em cada uma das margens.

Uma barragem em betão, devidamente concebida e construída, não rompe, em geral, pelo

próprio betão mas sim pela base ou pelos encontros na sua ligação ao maciço envolvente,

nomeadamente, se o tratamento de fundação for insuficiente ou tiver sido mal efetuado ou se

existirem descontinuidades que provocam deslizamento da estrutura.

Outro fator que pode levar à sua rotura é a acumulação de grandes quantidades de água do

lado de jusante, se a altura da água for superior a jusante e não a montante. Neste caso, o arco de

betão que constitui a barragem, em vez de estar comprimido, é solicitado à tração, podendo permitir a

aberturas das juntas e provocar a rotura da barragem. Para obviar a esta situação foi construída uma

comporta de emergência, que se pode observar na Figura 5.10, com a finalidade de equilibrar ps

níveis da água no interior e exterior da ensecadeira.

105

Tabela 5.4- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.1. [16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

Resistências

inferiores às do

projecto

Sobreavaliação das

propriedades dos

materiais no projecto;

Erros de construção

(estudo de

caracterização dos

materiais

inadequados,

alteração da

sequência construtiva);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

3

Instabilidade do

conjunto estrutura -

fundação

Perdas de vidas humanas;

Danos em equipamentos;

Condicionamentos impostos

à circulação de

equipamentos e de pessoas;

Custos e prazos associados

aos trabalhos de limpeza e

reconstrução das estruturas

afectadas; Depreciação da

reputação das entidades

envolvidas

1 5 5 2 21

Verificação das condições de implantação da obra; Verificação da geometria de

projecto; Cartografia das zonas escavadas; Verificação das condições

geotécnicas de projecto; Reconhecimento das superfícies escavadas para

detecção de zonas de fraca resistência, de franca percolação da água e com

descontinuidades desfavoráveis; Análise dos resultados de controlo das

características da fundação; Análise dos resultados de caracterização e de

recepção dos materiais e das suas componentes; Inspecção visual; Análise dos

dados de observação (deslocamentos, movimentos de juntas e subpressões na

fundação); Proposta de alterações de projecto em termos de geometria, de

tratamentos de consolidação, de impermeabilização e de drenagem; Controlo

dos procedimentos de execução;

5 5 3

Depósitos de material

grosseiro rolado/angular

no encontro direito e nos

taludes dos alçados E e

W do encontro

esquerdo; Maciço

granitico medianamente

alterado (W3)

pontualmente

alterado/muito alterado

(W3-4/W4-5) e muito

fracturado (F5) a

medianamente

fracturado/fracturado (F3-

4) na base da fundação;

ocorrência de 1 falha

provável no encontro

esquerdo (FM com a

direcção aprox. E-W

interpretada vertical);

familias de

descontinuidades: N8-

12°E, 76-88°SE ou NW,

N36-44°E, 84-88°SE ou

NW, N48-66°W, 10-18°NE,

N18-24°W, 22-28°SW, E-

W, 60-64°S e N66-70°E, 22-

26°NW, muito afastadas

a afastadas, rugosas a

ligeiramente rugosas,

irregulares, com

enchimento areno-

argiloso com 1 a 5 mm

ou >5mm, secas e

húmidas nas cotas mais

baixas; nível freático na

base da fundação;

Encontro esquerdo

Acções

superiores às do

projecto

Subavaliação das

acções de projecto

(níveis de água a

montante e a jusante,

pressões intersticiais,

acções térmicas); Erros

de construção

(alteração da

sequência construtiva,

não abertura da

comporta); Condições

geológico-geotécnicas

anormais;

Pluviosidade

excepcional

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação

da obra;

Condicionamentos da

obra; Geometria de

projecto que não

satisfaz as condições

de segurança;

Combinação

desfavorável de

descontinuidades;

Presença de falhas

RESPONSÁVELEVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIAS

PERIGO

VULNERABILIDADESPROBABI-

LIDADE

SEVERIDADE RISCO RISCO RESIDUAL

107

Figura 5.10 - Comporta de emergência na tomada de água

Os perigos associados à instabilidade do conjunto estrutura-fundação são uma inadequada

geometria de projeto que não satisfaz as condições de segurança, erros de implantação da obra e

condicionamentos imprevistos. Outra causa que pode esta na origem da instabilidade pode ser uma

combinação desfavorável de descontinuidades ou a presença de falhas, a combinação de níveis de

água a montante e a jusante mais desfavoráveis que os admitidos no projeto, elevadas pressões

intersticiais, alteração da sequência construtiva e a não abertura da comporta quando o nível de

jusante ultrapassa o de montante. Por último, contam-se os perigos associados a resistências

inferiores às do projeto, assente sobre uma sobreavaliação das propriedades dos materiais,

decorrentes de estudo de caracterização dos materiais inadequados ou condições geológico-

geotécnicas anormais [16].

Ao longo da fundação e encontros da ensecadeira foram identificados depósitos de material

grosseiro rolado/angular no encontro direito e nos taludes dos alçados E e W do encontro esquerdo,

um maciço granítico medianamente alterado (W3) pontualmente alterado a muito alterado (W3-4/W4-5)

e muito fraturado (F5) a medianamente fraturado a fraturado (F3-4), na base da fundação, uma falha

provável no encontro esquerdo (FM com a direção aproximada E-W interpretada como vertical) e as

seguintes famílias de descontinuidades: N8-12°E, 76-88°SE ou NW, N36-44°E, 84-88°SE ou NW,

N48-66°W, 10-18°NE, N18-24°W, 22-28°SW, E-W, 60-64°S e N66-70°E, 22-26°NW, sendo

caracterizadas como muito afastadas a afastadas, rugosas a ligeiramente rugosas, irregulares, com

enchimento areno-argiloso com 1 a 5 mm ou superior a 5mm, apresentando-se, no entanto, secas e

húmidas nas cotas mais baixas. Não foi detetado o nível freático na base da fundação [16].

Perante as condições geológico-geotécnicas e de implantação da obra, que permite o fácil

escoamento de água para a zona interior da ensecadeira e a sua saída apenas por bombagem e

através da referida comporta de emergência, e dado o permanente nível de água (apenas

temporariamente condicionado) na albufeira de Salamonde, podem surgir consequências graves se

este evento se materializar, designadamente, perdas de vidas humanas, danos em equipamentos e

condicionamentos impostos à circulação de equipamentos e de pessoas. Os custos e prazos

associados aos trabalhos de limpeza e reconstrução das estruturas afetadas são elevadíssimos e só

108

poderão ser realizados após o abaixamento do nível da albufeira em Salamonde, pelo que este

acontecimento implicará uma inegável depreciação da reputação das entidades envolvidas.

A probabilidade de ocorrência assume o valor de 1 (raro) com uma probabilidade de

ocorrência inferior aos 2. As respetivas consequências referentes aos custos e prazos tomam o valor

mais elevado, de 5. Adicionalmente, os danos podem afetar fortemente componentes definitivas da

obra, designadamente durante a execução do circuito hidráulico, que poderão conduzir a atrasos e

sobrecustos muito elevados, nomeadamente um aumento superior a 25% para os custos das

atividades e um aumento superior a 15% para o prazo de execução dos trabalhos. Ao nível da

imagem/reputação atribui-se uma escala 3 (moderado), que já provoca uma cobertura adversa a nível

regional, requerendo, desta forma, uma intervenção da direção do dono da obra e/ou do construtor

[16].

Do produto destes valores obtém-se um valor de 5, no caso dos custos e prazos associados,

sendo este um risco com uma classificação moderada, como se pode constatar na Tabela 1.4,

devendo-se desenvolver soluções mais eficientes ou uma introdução de melhorias, preferencialmente

sem custos extra.

Perante estes valores, anteriormente à execução da obra devem ser verificadas as condições

de implantação da obra e a geometria de projeto, analisadas as zonas escavadas para deteção de

zonas de fraca resistência, de franca percolação da água e com descontinuidades desfavoráveis e

verificadas as condições geotécnicas de projeto. Durante a execução da obra deve ser efetuada uma

verificação da análise dos resultados de controlo das características da fundação e dos resultados de

caracterização e de receção dos materiais e respetivas componentes. Complementarmente, estas

medidas devem ser sempre acompanhadas de inspeções visuais e da recolha e análise de dados de

observação (deslocamentos, movimentos de juntas e subpressões na fundação). Se ocorrer algum

desvio relativamente às hipóteses de projeto, devem ser propostas alterações em termos de

geometria, tratamentos de consolidação, impermeabilização e de drenagem, devendo estas ser

acompanhados durante a sua execução [16].

Se estes procedimentos forem respeitados, o risco residual baixa para o valor 4, baixando de

uma classificação moderada para trivial, em que só se requerem medidas de deteção. No entanto,

este risco deve ser alvo de uma atenção especial, apesar da sua reduzidíssima probabilidade de

ocorrência, dado que as suas consequências são muito graves, colocando em causa, não só a

paragem da obra, assim como as vidas dos trabalhadores.

5.3.2 Perda de funcionalidade

Na ficha com o código 3.4.2, referente à perda de funcionalidade da estrutura de betão da

ensecadeira, estão presentes 3 tipos de eventos indesejáveis: fissuração ou fendilhação, movimentos

de juntas e passagem de água, descritos em pormenor na Tabela 5.5.

Para análise, escolheu-se o evento indesejável referente à passagem de água, apesar do seu

valor ser igual aos outros dois riscos. Na realidade este acontecimento materializou-se em obra,

apesar de não colocar em causa a ensecadeira, dado que a passagem de água verificada, sendo de

109

valor reduzido não condiciona os trabalhos de jusante, apenas podendo afetar a sua durabilidade a

longo prazo. Sendo a ensecadeira uma estrutura provisória o risco materializado é assim diminuto.

Como causas para a sua ocorrência podem-se elencar ações térmicas elevadas, falta ou

deficiente injeção das juntas de betonagem, retração, má vibração, controlo das temperaturas

insuficiente, descofragem prematura e intervalo de tempo excessivo entre betonagens.

As consequências deste modo de rotura remetem para custos e prazos associados aos

trabalhos de reparação das zonas afetadas. Pode-se observar este evento na Figura 5.9. A sua

probabilidade de ocorrência assume o valor de 1 (raro) com uma probabilidade de ocorrência inferior

aos 2%. Em relação aos custos e prazos, o valor atribuído foi de 2, uma classificação baixa (numa

escala de 1 a 5), uma vez que as suas consequências provocam danos localizados, condicionando os

trabalhos, que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos reduzidos. No entanto, ao nível dos custos,

prevê-se apenas um aumento de 2 a 5% e ao nível dos prazos entre os 2e os 4%. A escala adotada

para a imagem/reputação também é mínima, não tendo qualquer atenção dos meios de comunicação

[16].

Do produto da probabilidade pelas consequências obtém-se o valor do risco em concreto, que

assume valor 2, para os custos e prazos, e o valor 1, para a imagem/reputação, ambos localizados na

zona considerada como trivial, como se pode constatar na Tabela 1.4, dado que, apesar da sua

materialização, neste tipo de estrutura provisória não existe preocupações acrescidas sobre a

durabilidade da estrutura.

Durante a construção do corpo da ensecadeira deve ser efetuada uma revisão dos estudos

dos betões, uma análise dos resultados dos ensaios sobre os materiais e as suas componentes e dos

dados de observação (controlo da temperatura do betão e das condições ambientais, deslocamentos

e movimento de juntas). Também deve ser efetuada uma verificação e controlo dos procedimentos de

betonagem, de execução de juntas quentes, frias e de injeção, assim como proceder-se a uma

eventual reinjeção de juntas. Em todas as fases deve ser efetuar a observação da estrutura através

da realização de frequentes inspeções visuais [16].

Estas medidas devem ser sempre adotadas de forma a prevenir a ocorrência ou agravamento

das passagens de água.

111

Tabela 5.5- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.2.[16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

Resistências

inferiores às do

projecto

Sobreavaliação das

propriedades dos

materiais (retracção);

Erros de construção

(estudos de

caracterização dos

materiais, vibração,

controlo das

temperaturas

insuficientes,

descofragem

prematura, deficiente

injecção das juntas);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Passagens de água 1 2 2 1 2 2 1 1 1 1

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

21 12 2

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação

da obra; Erros de

construção

(movimentos das

cofragens);

Condicionamentos da

obra; Geometria de

projecto que não

satisfaz as condições

de segurança;

Combinação

desfavorável de

descontinuidades;

Presença de falhas

Depósitos de material

grosseiro rolado/angular

no encontro direito e nos

taludes dos alçados E e

W do encontro

esquerdo; Maciço

granitico medianamente

alterado (W3)

pontualmente

alterado/muito alterado

(W3-4/W4-5) e muito

fracturado (F5) a

medianamente

fracturado/fracturado (F3-

4) na base da fundação;

ocorrência de 1 falha

provável no encontro

esquerdo (FM com a

direcção aprox. E-W

interpretada vertical);

familias de

descontinuidades: N8-

12°E, 76-88°SE ou NW,

N36-44°E, 84-88°SE ou

NW, N48-66°W, 10-18°NE,

N18-24°W, 22-28°SW, E-

W, 60-64°S e N66-70°E, 22-

26°NW, muito afastadas

a afastadas, rugosas a

ligeiramente rugosas,

irregulares, com

enchimento areno-

argiloso com 1 a 5 mm

ou >5mm, secas e

húmidas nas cotas mais

baixas; nível freático na

base da fundação

Fissuração / fendilhação

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

Acções

superiores às do

projecto

Subavaliação das

acções de projecto

(nível de água na

albufeira, acções

térmicas); Erros de

construção

(movimentos da

fundação, pressão de

injecção das juntas);

Condições geológico-

geotécnicas anormais;

Vibrações excessivas;

Pluviosidade

excepcional

Movimentos de juntas 1 2

2

2 1

4 4

2

Projectista /

Fiscalização /

EmpreiteiroCustos e prazos associados

aos trabalhos de reparação

das zonas afectadas;

CONSEQUÊNCIAS

SEVERIDADE

PROBABI-

LIDADE

2 2

RISCO

RESPONSÁVEL

RISCO RESIDUAL

2 12 1 2

Verificação das condições de implantação da obra; Cartografia da fundação;

Verificação das condições geotécnicas de projecto; Reconhecimento das

superfícies escavadas para detecção de zonas de deformáveis; Análise dos

resultados de controlo das características da fundação; Revisão dos estudos dos

betões; Análise dos resultados dos ensaios sobre os materiais e as suas

componentes; Análise dos dados de observação (controlo da temperatura do

betão e das condições ambientais, deslocamentos e movimento de juntas);

Proposta de alterações de projecto em termos de geometria, de tratamentos de

consolidação, de impermeabilização e de drenagem; Verificação e controlo dos

procedimentos de betonagem e de execução de juntas quentes e frias e de

injecção; Inspecção visual; Reinjecção de juntas;

EVENTO INDESEJÁVEL

PERIGO

VULNERABILIDADES

113

5.3.3 Galgamento

A última ficha, com o código 3.4.3, é referente ao galgamento da estrutura de betão da

ensecadeira, como se pode constatar na Tabela 5.6.

O galgamento da ensecadeira tem 2 perigos associados: dados geométricos inadequados,

cuja causa remete para erros de execução da obra, condicionamentos da obra impostos pela subida

do nível da água da albufeira durante a sua construção, folga insuficiente associada a condições de

pluviosidade e condições de afluência excecionais.

Estes perigos remetem para as vulnerabilidades relativas às condições de exploração da

albufeira de Salamonde durante a fase de construção e às condições de afluência a esta barragem

durante a fase de exploração. Chama-se a atenção para o fato de esta barragem em termos

hidráulicos não respeitar o atual Regulamento de Segurança de Barragens, designadamente as

exigências em termos de cheia de projeto, o que levou a EDP a construir um novo descarregador de

cheias complementar, referido no capítulo 1,o qual foi incluído na presente empreitada.

Desde modo, considera-se que a probabilidade associada ao galgamento é não desprezável,

pelo que também foi admitida a possibilidade de galgamento da ensecadeira, mas agora com riscos

associados muito mais elevados.

Este tipo de risco não implica a destruição da ensecadeira, mas ao inundar toda a área a

jusante desta, pode provocar perdas de vidas humanas, danos em equipamentos, criando

condicionamentos à circulação de equipamentos e de pessoas, aumentando os custos e prazos

associados aos trabalhos de limpeza e reconstrução das estruturas afetadas, assim como uma

depreciação da reputação das entidades envolvidas.

Este tipo de evento tem a probabilidade de ocorrência assume o valor de 1 (raro) com uma

probabilidade de ocorrência inferior aos 2%. As respetivas consequências referentes aos custos e

prazos tomam um valor muito elevado de 5, uma vez que este tipo de evento é muito prejudicial,

sendo a sua classificação muito elevada. Os danos podem ser muito elevados em componentes

definitivas da obra, que poderão conduzir a atrasos e sobrecustos muito elevados, nomeadamente

um aumento superior a 25%, para os custos das atividades e um aumento superior a 15%, no prazo

de execução dos trabalhos em análise. Ao nível da imagem/reputação atribui-se uma escala 3

(moderado), que já provoca uma cobertura adversa a nível regional, requerendo desta forma uma

intervenção da direção do dono da obra e/ou do construtor [16].

Do produto destes valores obtém-se um valor de 5, no caso dos custos e prazos associados,

sendo este um risco com uma classificação moderada, como se pode constatar na Tabela 1.4.

A resposta planeada, passa pelo estabelecimento de níveis de alerta e de alarme (sendo

decretada evacuação total caso se atinga nível de alarme). Caso o nível de água seja elevado

deve-se efetuar um abaixamento do nível da água na albufeira de Salamonde, nomeadamente

quando for previsível a ocorrência de precipitação muito intensa e de longa duração. Em paralelo

deve ser elaborado de um plano de emergência, a instalação das comportas na ensecadeira e na

torre das comportas de segurança no circuito hidráulico da tomada de água logo possível, de modo a

evitar a inundação dos túneis profundos [16].

115

Tabela 5.6- Ficha de análise de riscos, referente ao código 3.4.3.[16]

RESPOSTA PLANEADA

DESCRIÇÃO CAUSAS Custos PrazosImagem/

ReputaçãoCustos Prazos

Imagem/

Reputação

(Procedimentos, meios e condições de aplicação)

Prob. Sev. RISCO

2

Projectista /

Fiscalização /

Empreiteiro

RISCO RESIDUALRISCO

RESPONSÁVEL

25 5 5 1

Estabelecimento de níveis de alerta e de alarme; Abaixamento do nível da água

na albufeira de Salamonde quando for previsível a ocorrência de precipitação

muito intensa e de longa duração; Elaboração de um Plano de Emergência;

Instalação das comportas ensecadeira e de segurança no circuito hidráulico da

Tomada de Água;Sobreavaliação das

acções de projecto

(nível de água na

albufeira); Condições

de pluviosidade

excepcionais;

Condições de

afluência excepcionais

SEVERIDADEPERIGO

VULNERABILIDADES EVENTO INDESEJÁVEL CONSEQUÊNCIASPROBABI-

LIDADE

5 51 5

Dados

geométricos

inadequados

Erros de implantação

da obra;

Condicionamentos da

obra; Geometria de

projecto que não

satisfaz as condições

de segurança (folga e

comporta)

Condições de

exploração da albufeira

de Salamonde

Galgamento da

ensecadeira

Perdas de vidas humanas;

Danos em equipamentos;

Condicionamentos impostos

à circulação de

equipamentos e de pessoas;

Custos e prazos associados

aos trabalhos de limpeza e

reconstrução das estruturas

afectadas; Depreciação da

reputação das entidades

envolvidasAcções

superiores às do

projecto

117

Se todos estes procedimentos forem criteriosamente cumpridos a probabilidade associada

mantem-se (depende apenas da albufeira de Salamonde), a severidade passa para 2, pois não

afetará as pessoas e apenas se limitará à zona imediatamente a jusante da ensecadeira, e o risco

baixa para um valor de 2, caracterizado como trivial na respetiva escala, não levantando desta forma

nenhum tipo de problema na frente de trabalho em causa.

118

119

6 Conclusão

No presente trabalho pretendeu-se estudar o plano de Gestão de Risco, focando a análise

na obra referente ao reforço de potência do aproveitamento de Salamonde. Para a realização desta

tese foi indispensável todo o apoio prestado pelo LNEC, Teixeira Duarte e Coba desde o

fornecimento de dados, visitas à obra, acompanhamento de trabalhos, sendo imprescindível para o

sucesso deste plano que todos os envolvidos trabalhem em equipa e com um espírito de interajuda.

A gestão de risco engloba a análise, avaliação e gestão do risco, passando desta forma

pela análise, identificação e quantificação dos perigos que podem estar presentes na construção, ou

seja, os perigos que podem ocorrer. A sua materialização depende das condições existentes em obra

que a potenciam, aqui designadas por vulnerabilidades, e determina um conjunto de consequências.

Após a identificação da cadeia de eventos associada a um acontecimento indesejável ou

modo de rotura – perigo, vulnerabilidade e consequência - são avaliadas de forma semi-quantitativa a

probabilidade e a severidade em termos de custos, prazos e reputação das entidades envolvidas.,

com base no produto das quais é determinado o valor do risco.

Por fim a gestão envolve todas decisões tomadas pelos vários intervenientes deste o

planeamento ao término dos trabalhos, optando-se pelas melhores soluções, de forma a minimizar

custos e rentabilizar todos os meios envolvidos com os mínimos riscos possíveis. Após estas medidas

os riscos são reavaliados obtendo desta forma um valor residual.

Toda esta análise foi efetuada para as frentes de obra da estrutura da tomada de água de

um circuito hidráulico de uma barragem, nomeadamente de taludes de escavação, paredes

ancoradas, paredes pregadas, incumprimentos de planeamento, cortina de impermeabilização e

ensecadeira. Escolheu-se esta frente de obra pela diversidade de temas abordados, desde a

estabilidade, à rotura de elementos estruturais, passando por problemas hidráulicos, enriquecendo

desta forma o tema em questão da análise de risco e demonstrando a sua aplicação nos mais

variados assuntos.

Este método possui uma enorme vantagem para todos os intervenientes na obra, desde o

dono da obra até ao empreiteiro passando pelo projetista, fiscalização e outras entidades ligadas ao

empreendimento, uma vez que permite controlar os riscos presentes em obra, constituindo assim

uma prevenção ou solução imediata dos problemas que possam surgir, estando toda a informação

apresentada de uma forma clara e simples nas fichas de análise de risco, elaboradas pelos analistas

de risco.

Para o sucesso deste trabalho de análise sistemática de gestão de risco, os respetivos

analistas tem de efetuar regularmente acompanhamentos no terreno, visitas regulares aos trabalhos

alvos de estudo, sendo um acompanhamento permanente essencial para o desenvolvimento de um

plano de gestão. Com a elaboração deste trabalho reforça-se a necessidade e importância do

acompanhamento da obra.

Nesta obra, os prazos eram imperativos, uma vez que existia subjacente uma exploração

hidroelétrica e a EDP não poderia por em risco o fornecimento de energia na data acordada com os

financiadores. Adicionalmente, todos os trabalhos que condicionassem o abaixamento do nível da

água na albufeira teriam de respeitar e cumprir criteriosamente todos os prazos previamente

120

estipulados, designadamente, os trabalhos relativos à construção e demolição da ensecadeira. Desta

forma, a análise sistemática de risco é uma ferramenta indispensável para o sucesso e cumprimento

de prazos predefinidos.

Cada vez mais no mercado da construção, em especial em obras de elevados custos e com

incertezas associadas, se torna indispensável o controle de uma gestão de risco de forma sistemática

com o objetivo de controlar todos os custos e tempos. Por vezes, pode facilitar mesmo a obtenção de

financiamentos, participações e investimentos por parte de organismos externos dada a transparência

e o registo inerentes ao processo.

A experiência tida durante este tempo de ligação aos trabalhos em Salamonde, leva a

considerar que seria vantajoso a presença de um projetista acompanhando diariamente o decorrer

das obras. Desta forma diminuir-se-iam os erros ou as inadaptações do projeto às condições reais,

sendo que todas as partes entenderiam melhor a origem dos problemas, facilitando as respetivas

soluções, evitando problemas como os descritos no capítulo 4. Complementarmente, os prazos

decorrentes da falta de elementos de projeto viriam minimizados.

Em consequência do trabalho realizado, considera-se interessante para o desenvolvimento

futuro de uma base de dados referente a vários tipos de riscos de várias obras, identificando a forma

de gestão que foi adotada, promovendo a descrição dos respetivos riscos, que eventualmente foram

materializados e as medidas tomadas.

Desta forma, seria criada uma plataforma que fomente a partilha de conhecimentos e

práticas, sendo que este tipo de estudos requer experiência, entendimento de todas as causas que

podem estar na origem e soluções. Este leque de variáveis, que oscilam de obra para obra, ao serem

registados e partilhados podem ser usados como meios de comparação, permitindo tirar conclusões e

desta forma prever/solucionar outros eventos indesejáveis.

Por outro lado, as probabilidades de rotura associadas a estruturas definitivas, estão

definidas nos Eurocódigos, com valores da ordem de 10-5

. No entanto, no que se refere a obras

provisórias, esta probabilidade ainda não se encontra nada definida, sendo interessante o seu estudo

e determinação, como exemplo para a obra da ensecadeira da tomada que, apesar de não ser uma

obra definitiva, a sua rotura podia provocar um elevado número de perdas de vida e danos elevados

em todas as estruturas a jusante.

Seria igualmente útil a realização de um estudo ao nível de soluções económicas que

possam ser usadas de forma sistemática para um conjunto determinado de trabalhos. Este estudo

devia ser conduzido com o apoio de projetistas e empreiteiros, obtendo-se assim uma base de dados

de resposta imediata a problemas que surgissem numa determinada obra.

121

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