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Tipo: TCC
Título: Avaliação da influência da resistência ao cisalhamento das interfaces na estabilidade de barragens zonadas
Título em inglês: Evaluation of the influence of the shear strength of the interfaces on the stability of zoned dams
Autor(es): Linhares, Zaqueu Eleutério
Orientador: Dantas Neto, Silvrano Adonias
Palavras-chave em português: Estabilidade de taludes;Resistência ao cisalhamento;Interface;Solo arenoso;Solo argiloso
Palavras-chave em inglês: Slope stability;Shear strength;Interface;Sandy soil;Clayey soil
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Data do documento: 2021
Citação: LINHARES, Zaqueu Eleutério. Avaliação da influência da resistência ao cisalhamento das interfaces na estabilidade de barragens zonadas. 2021. 70 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
Resumo: Este estudo foi feito com o intuito de verificar as propriedades de resistência ao cisalhamento da interface entre um material arenoso e outro argiloso a fim de analisar sua influência na estabilidade de um talude de uma barragem zonada. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização em ambos os materiais em laboratório; ensaios de compactação para obter as massas específicas aparentes secas máximas e as umidades ótimas; ensaios de permeabilidade a carga constante e variável nos solos arenoso e argiloso, respectivamente, para conhecer o comportamento hidráulico dos solos; e ensaios de cisalhamento direto nos materiais isoladamente e na interface entre os mesmos para obter os parâmetros de resistência ao cisalhamento. Os resultados obtidos nos ensaios de cisalhamento direto mostraram que o solo arenoso possui alto ângulo de atrito e baixa coesão, enquanto que o solo argiloso possui menor ângulo de atrito e maior coesão; a interface apresentou ângulo de atrito próximo ao obtido para o solo arenoso e valor de coesão inferior aos demais materiais. Em uma seção fictícia de uma barragem zonada foram realizadas análises de fluxo e de estabilidade. A análise de fluxo apontou baixos valores de gradientes hidráulicos no corpo do barramento. As análises de estabilidade de talude, considerando o método de Morgenstern e Price, foram realizadas adotando superfícies potenciais de ruptura circular e não circulares ao longo da camada de interface, levando em consideração nessa camada os parâmetros dos materiais arenoso, argiloso e da própria interface. Os resultados indicaram que dentre os casos envolvendo superfícies não circulares, o menor fator de segurança foi obtido considerando os parâmetros de resistência da interface, no entanto, o caso com superfície circular alcançou o menor fator de segurança geral. Todos os casos alcançaram fatores de segurança superiores ao mínimo exigido. Com isso, foi possível concluir que o comportamento de resistência ao cisalhamento da interface foi comandado principalmente pelas características do solo arenoso, perdendo a sua coesão; além disso, a resistência ao cisalhamento da interface entre o solo arenoso e argiloso exerceu maior influência na estabilidade do talude de jusante da barragem zonada se comparado aos demais materiais isolados em superfície não circular; por fim, o método mais favorável à segurança foi o que considerou uma superfície potencial de ruptura circular ao longo do corpo da barragem e, portanto, a resistência da interface não exerceu influência sobre a estabilidade da barragem zonada estudada.
Abstract: This study was carried out in order to verify the shear strength properties of the interface between a sandy and a clayey material in order to analyze its influence on stability of a slope of a zoned dam. For that, characterization tests were carried out on both materials in the laboratory; compaction tests to obtain the maximum apparent dry masses and optimum humidity; permeability tests at constant and variable load in sandy and clayey soils, respectively, to know the hydraulic behavior of the soils; and direct shear tests on the materials alone and at the interface between them to obtain the shear strength parameters. The results obtained in the direct shear tests showed that the sandy soil has a high friction angle and low cohesion, while the clay soil has a lower friction angle and greater cohesion; the interface showed a friction angle close to that obtained for the sandy soil and a lower cohesion value than the other materials. In a fictitious section of a zoned dam, flow and stability analyzes were performed. The flow analysis showed low values ​​of hydraulic gradients in the dam body. The slope stability analyzes, considering the method of Morgenstern and Price, were carried out adopting circular and non-circular potential rupture surfaces along the interface layer, taking into account in this layer the parameters of the sandy, clayey and interface materials. The results indicated that among the cases involving non-circular surfaces, the lowest safety factor was obtained considering the resistance parameters of the interface, however, the case with circular surface reached the lowest overall safety factor. All cases achieved safety factors in excess of the minimum required. Thus, it was possible to conclude that the shear resistance behavior of the interface was mainly driven by the characteristics of the sandy soil, losing its cohesion; in addition, the shear strength of the interface between sandy and clayey soil exerted a greater influence on the stability of the downstream slope of the zoned dam compared to the others materials isolated on non-circular surface; finally, the most favorable method for safety was the one that considered a circular potential rupture surface along the body of the dam and, therefore, the resistance of the interface did not influence the stability of the studied zoned dam.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74387
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/0235333924628000
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA CIVIL - Monografias

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