Modelagem e análise dos dados de instrumentação de um talude de escavação do vertedouro da Barragem Misicuni: estudo de caso

Abstract

A análise de estabilidade de taludes tem importância fundamental em obras de infraestrutura, sejam elas de pequena ou grande porte. A ruptura de um talude, seja ele natural, de escavação ou de aterros, tem grande impacto econômico e ambiental, podendo inviabilizar empreendimentos causando danos irreparáveis ??ao meio ambiente e à vida. Desta forma, a análise de estabilidade de taludes visa avaliar a possibilidade de uma encosta sofrer movimentos de massa e propor soluções de estabilização. Utilizando dados deformacionais de instrumentação, esta pesquisa teve como objetivo obter as interrupções de resistência dos materiais encontrados no talude de escavação do vertedouro da Barragem Misicuni, aplicando-se o conceito de retroanálise. A modelagem dessas parâmetros pode servir de suporte para projeções futuras em termos de comportamento mecânico e segurança para a barragem de Misicuni e projetos posteriores de engenharia em maciços rochosos sedimentares deformados por influência tectônica. A Barragem de Misicuni faz parte do Projeto Múltiplo de Misicuni, localizado na Cidade de Cochabamba, centro da Bolívia, e consiste no aproveitamento da água das bacias dos rios Misicuni, Viscachas e Putucuni. Para a realização deste trabalho foram utilizadas três sondagens rotativas realizadas ao longo da seção de análise, leituras de 3 inclinômetros instalados nas bermas dos taludes de escavação, levantamento topográfico e 39 ensaios de detalhamento uniaxial em amostras coletadas dos testemunhos de sondagem. Os inclinômetros são instrumentos usualmente usados ??para monitorar taludes de solo e/ou rocha, auxiliar na determinação da superfície de ruptura, e estimar a velocidade do movimento. A utilização de leituras provenientes de inclinômetros e da modelagem geológica permitiu analisar e obter parâmetros de tensões e deformações, ocorridas durante as fases de escavações, por meio de aplicação de análise com o Método dos Elementos Finitos (MEF), sendo possível comparar os resultados previstos e contribuições durante a execução e conclusão da obra. Desta forma, este trabalho apresenta as parâmetros de resistência obtidas por meio de retroanálise utilizando dados deformacionais obtidos pela instrumentação de campo em um contexto de geologia estrutural complexa.

Abstract: Slope stability analysis is of fundamental importance in infrastructure projects no matter its size. The failure of a slope has a major economic and environmental impact and can turn the project unfeasible, causing irreparable damage to the environment and life. Therefore, slope stability analysis aims to evaluate the possibility of a slope suffering mass movements and to propose stabilization solutions. This research focused on obtaining the resistance parameters of the materials found in the excavation slope of the Misicuni Dam spillway applying the back analysis method and using deformational instrumentation data. The parameter modeling can support future projects in terms of mechanical behavior and safety for the Misicuni Dam in addition to subsequent engineering projects in sedimentary rock masses deformed by tectonic influence. The Misicuni Dam is part of the Misicuni Multiple Project located in the Cochabamba department, central part of Bolivia. This project consists of using water from the Misicuni, Viscachas and Putucuni river basins. To carry out this paper, three drill core investigation were used along the analysis section, as well as read out data from 3 inclinometers installed on the bench slope excavation, topographic survey and 39 uniaxial compression tests on samples collected from the drill cores. Inclinometers are instruments commonly used to monitor soil or rock slopes, and help to determine the failure surface and estimate the speed of movement. The use of inclinometer data and geological modeling made it possible to analyze and obtain stress and strain parameters that occurred during the excavation phases, by applying Finite Element Method (FEM) analysis, which allowed to compare the predicted and observed results during the execution and completion of the site. Therefore, this paper presents the resistance parameters obtained through back analysis using deformation data obtained from field instrumentation in a context of complex structural geology.