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Title: Retroanálise da ruptura do talude de montante da Barragem do Açu no final do período construtivo
Other Titles: Back analysis of Açu dam upstream slope failure at the end of the construction period
Authors: Vilhete, Didoney Fernandes
Keywords: Análise computacional;Investigação de ruptura;Estabilidade de taludes;Resistência ao cisalhamento;Análise probabilística;Simulação de Monte Carlo
Issue Date: 8-Aug-2017
Citation: VILHETE, Didoney Fernandes. Retroanálise da ruptura do talude de montante da Barragem do Açu no final do período construtivo. 2017. 110f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Os riscos associados à ruptura de barragens são elevados. Problemas de instabilidade envolvendo estas estruturas trazem consequências catastróficas à sociedade. A barragem do Açu, é uma obra geotécnica de significativa notoriedade e importância no Nordeste, principalmente no estado do Rio Grande do Norte. É a maior barragem do estado e ganhou destaque na literatura nacional e internacional com o rompimento do talude de montante no final do período construtivo. Em casos de ruptura, a retroanálise é uma técnica confiável para determinação dos parâmetros de resistência ao cisalhamento dos solos de forma a contribuir para que se evite casos semelhantes. A partir da avaliação de dados de resistência disponíveis no meio acadêmico, este trabalho teve como objetivo retroanalisar a ruptura ocorrida para obter os parâmetros médios de resistência ao cisalhamento do material argiloso preto que constituía o núcleo da barragem do Açu antes do acidente ocorrido. Na primeira etapa do trabalho foram realizadas análises de estabilidade do talude de montante da barragem e na segunda etapa a retroanálise determinística e probabilística. Essas análises foram realizadas no software Slide 7.0 pertencente à plataforma RocScience. Os resultados mostraram que o talude romperia com os parâmetros de resistência da argila siltosa preta na condição saturada, com valores de probabilidade de ruptura variando de 60 a 97% entre os métodos de equilíbrio limite utilizados nas análises. Também foi possível definir os possíveis parâmetros médios de resistência ao cisalhamento da argila siltosa preta e estabelecer as causas de ruptura da barragem. Os valores da coesão e do ângulo de atrito, no instante de ruptura, obtidos na retroanálise determinística para a argila siltosa preta foram cu=47,1 kPa e ϕu=0º. Na retroanálise probabilística os valores da coesão e do ângulo de atrito obtidos foram cu=33,8 kPa e ϕu=3,1º, com uma probabilidade de ruptura de 52,7%. Com isso, conclui-se que a ruptura do talude de montante da barragem do Açu ocorreu por causa de erros na fase de projeto e de construção da barragem acompanhado pela perda de resistência do solo devido aos excessos de poropressões gerados durante a construção.
Abstract: Risks associated to dam failure are very high. Problems of instability involving these structures bring catastrophic consequences to the social comunity. The Açu dam is a geotechnical work with significant importance in the Northeast, mainly in Rio Grande do Norte state. It is the largest dam of the state and has gained prominence in national and international literature with the slice of the upstream slope at the end of its construction period. In cases of failure, back analysis is a reliable technique used to calculate the shear strength parameters of the soil in order to avoid similar cases to happen. Considering the evaluation of strength data available in the academic environment, this work had as purpose to analyze the failure occurred in order to obtain the average shear strength parameters of the black clayey material that constituted the Açu dam core before the accident. In the first stage of this work the slope stability of the dam was analyzed and in the second stage the deterministic and probabilistic back analysis was performed. These analyzes were performed in Slide 7.0 from Rocscience platform. The results showed that the slope would fail with strength parameters of the black silty clay in the saturated condition, with values of probability of failure ranging from 60 to 97% between the equilibrium limit methods used in the analyzes. It was also possible to define the possible average shear strength values of black silty clay and to establish the causes of the dam failure. The cohesion and the friction angle values obtained at the instant of failure in the deterministic back analysis for black silty clay were cu=47.1 kPa and ϕu=0º. For the probabilistic back analysis the cohesion and the friction angle values obtained were cu=33,8 kPa and ϕu=3,1º, with a probability of failure of 52,7%. Therefore, it is concluded that the Açu dam upstream slope failure occurred because of errors in the design and construction phase of the dam accompanied by the loss of soil strength due to the excess of poropressures generated during the construction.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24603
Appears in Collections:PPEC - Mestrado em Engenharia Civil

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