Geologia de engenharia e barragens de enrocamento

Abstract

RESUMO - A decisão de construir uma barragem de enrocamento ultrapassa o âmbito da geologia de engenharia, sendo grandemente condicionada pelos aspectos económicos, pois, em muitos locais, e tecnicamente possível construir diferentes tipos de barragens. À medida que pioram as condi9ções de fundação, cresce o papel que a geologia de engenharia tem de desempenhar na seleção do local e no estudo das fundações com vista a escolha do tipo de barragem. As condições hidrogeológicas nas fundações são frequentemente mais condicionantes para a construção das barragens de enrocamento que os problemas de resistência e de deformabilidade. Estas barragens permitem um bom aproveitamento da quase totalidade dos materiais rochosos existentes no local, pois nela podem ser utilizados desde os materiais de elevada resistência e durabilidade até a rocha completamente alterada, quando possui propriedades compatíveis com a sua utilização num núcleo pouco permeável. No que se refere as características dos materiais rochosos a utilizar na construção dos enrocamentos, os resultados dos ensaios de caracterização sabre granitos e metadolomias confirmam que a resistência das rochas cristalinas pouco porosas e grandemente condicionada pelas fissuras, e que a porosidade deve ser utilizada em simultâneo com outros parâmetros que permitam uma melhor aproximação as características de resistência. Na determinação da resistência dos fragmentos rochosos irregulares concluímos ser o ensaio de carga pontual mais conveniente que o ensaio de esmagamento. Para os granitos a diminuição da resistência com a molhagem foi verificada em todas as amostras. Para as metadolomias a molhagem não mostrou fazer variar significativamente a resistência dos fragmentos individuais, verificando-se no entanto o colapso dos enrocamentos sujeitos a tensões, tal como acontece na generalidade das rochas. Nos enrocamentos sujeitos a tensões a molhagem aumenta a fracturação dos elementos, rochosos, resultando maiores assentamentos por colapso e a diminuição do ângulo de atrito. 0 colapso e mais significativo nos enrocamentos soltos que nos enrocamentos densos. Os problemas de durabilidade dos materiais rochosos são mais importantes nos enrocamentos de proteção que nos aterros de enrocamento. Na avaliação da durabilidade a utilização de propriedades índice pode, com vantagem, substituir o ataque com agentes agressivos. Na determinação das condições de campo mais adequadas para a colocação e compactação dos materiais de enrocamento verificou-se que a diminuição da espessura das camadas, o aumento da energia de compacta9ção e a molhagem diminuem o índice de vazios, aumentam o peso volúmico e melhoram as características mecânicas dos enrocamentos. A molhagem com volumes de água da ordem dos 10 %, mostrou-se suficiente para proporcionar o colapso e aumentar a eficiência da compactação.

ABSTRACT - Engineering Geology and rockfill dams. The decision to construct a rockfill dam is not exclusively an engineering geology attribution, because in many places it is possible to construct several types of dams, being the more economic solution the one choosed. The role of engineering geology grows as the foundation conditions get worst. The hydrogeological conditions in the foundations are frequently more important to the construction of this type of structures than are the problems of strength and deformability. In a rockfill dam it is possible to use most local rock materials because it is possible to use from sound rock to completely weathered rock when it has properties compatibles with their use in a low permeability core. Concerning rock characteristics to use as rockfill construction materials the results, using granites and metadolostones, showed that strength of low porosity crystalline rocks is mainly conditioned by fissures and that porosity must be used with other parameters in order to estimate strength. To obtain the strength of irregular lumps it was concluded that the point load test is more convenient than the crushing test. All granite samples showed a decrease in strength with wetting. \Vetting the metadolostones does not appeared to significantly change strength, aldow colapse was observed in rockfills subjected to stresses, as happens with most rocks. Wetting stressed rockfills increases fracturing of rock particles, allowing greater collapse settlements, and lower friction angle. Collapse is more severe in loose than in dense rockfills. Durability problems of rockfill materials are more important in protection rockfills than in rockfill embankments. The use of index properties can advantageously substitute the attack using aggressive agents. In the study of field conditions more suitable to place and compact rockfill materials it was concluded that using smaller layer height, increasing compaction energy and wetting is going to decrease void ratio, increases unit weight and the mechanical characteristics of rockfills. Sluicing the rockfill with small quantities of water, such as 10 %, is sufficient to allow collapse an increase compaction efficiency.