UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM COMO FILTRO E ELEMENTO DE SEPARAÇÃO EM ESTRUTURAS DE GABIÃO NA BARRAGEM DO RIO CHICO

Transcrição

1 UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM COMO FILTRO E ELEMENTO DE SEPARAÇÃO EM ESTRUTURAS DE GABIÃO NA BARRAGEM DO RIO CHICO Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim Colaboração: Eng. Belvio Douglas Pereira OUTUBRO 1994 Revisado JANEIRO Departamento Técnico.

2 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO DADOS DA OBRA DESCRIÇÃO DA OBRA APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM AGRADECIMENTOS DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA...11

3 1 INTRODUÇÃO Este trabalho relata a aplicação do Geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) como filtro e elemento de separação em várias estruturas executadas em gabiões na Barragem do Rio do Chico. A barragem é uma das obras que compõe o complexo industrial Inpacel, e destina-se à regularização de vazão para garantir o suprimento de água na fábrica, bem como auxiliar no processo de diluição do efluente por ela gerado, no caso de períodos de estiagem prolongados. 2 DADOS DA OBRA Nome Barragem do Rio do Chico Localização Município de Arapoti PR (Figura 1) Contratante Inpacel Indústria de Papel Arapoti SA Projetista Robota Consultoria e Projetos de Engenharia Ltda. (Curitiba/PR), também responsável pelo gerenciamento da obra. Construtora J. Malucelli Construtora de Obras Ltda. (Curitiba PR). Conclusão Outubro 1992 Consumo de geotêxtil Foram utilizados aproximadamente m² de geotêxtil Bidim.

4 Arapoti Estado do Paraná Curitiba Impacel Efluente Captação Rio Barra Mansa Barragem Rio do Chico Arapoti Figura 1 Localização da obra.

5 3 DESCRIÇÃO DA OBRA Finalidade Conforme pode ser observado na Figura 1, o aproveitamento de água pela fábrica da Inpacel, está vinculado ao Rio Barra Mansa, no qual é feito tanto a captação como a disposição dos efluentes industriais, cujo emissor por força da lei, é locado à montante da primeira. Para garantir a vazão mínima para o consumo, bem como contribuir para a diluição do efluente, houve a necessidade de criar um reservatório de água, resultando daí, a construção da barragem do Rio do Chico, afluente do Rio Barra Mansa. Principais características A barragem é uma estrutura de terra homogênea com instrumentação compatível, cujo aterro compactado totaliza m³, possuindo altura máxima de 28 metros e comprimento de crista de 160 metros. É dotada de tomada de água submersa para vazão máxima de 1 m³/s utilizando a galeria de desvio e vertedouro de borda livre para vazão máxima de 16,2 m³/s. O reservatório ocupa área de 16,5 hectares, armazenando 1,35 milhões de metros cúbicos, suficiente para regularizar a vazão do Rio do Chico para estiagem de tempo de recorrência de 10 anos e 90 dias de duração. A face de montante é revestida por cascalho do pé do talude até o nível mínimo de água com gabião colchão reno deste nível até a crista. A face jusante é revestida com grama. O vertedouro é constituído por quatro partes principais: - Canal de aproximação (de gabião não revestido); - Ogiva (de concreto armado); - Canal trapezoidal (de gabião revestido com concreto) e, - Escada de dissipação (de gabião não revestido). O desvio do rio foi efetuado em galeria de concreto armado ligada na sua extremidade de jusante a um canal de restituição revestido em gabião. A barragem é dotada de filtros vertical e horizontal, ligadas ao dreno horizontal, cuja seção extrema é adjacente a uma estrutura de gabião, no pé do talude de jusante (Figura 2).

6 Face de montante da barragem Canal de aproximação do vertedouro Ogiva do Vertedouro Canal trapezoidal do vertedouro Canal de restituição da galeria de desvio e sistema de adução Estrutura de gabião do dreno horizontal Escada de dissipação do vertedouro 4 APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM Figura 2 Desenho esquemático da barragem. Especificação O geotêxtil Bidim foi especificado em projeto pela necessidade de um elemento filtrante e de separação eficiente e econômico para garantir o bom desempenho das estruturas de gabião, na sua maioria adjacentes ao solo de arenito do local. As fundações apresentam-se em camadas de arenito com textura e níveis de percolação diferenciados.

7 No projeto foi especificado o geotêxtil Bidim RT-10 em todas as aplicações, uma vez que o mesmo atende às características mecânicas necessárias para os esforços de instalação e vida útil, além de oferecer permeabilidade adequada à aplicação. A única exceção foi a face inferior dos gabiões da escada de dissipação do vertedouro, onde os esforços solicitantes eram de maior grandeza e necessitavam de um geotêxtil com maior resistência mecânica e neste caso foi especificado geotêxtil Bidim RT-21. Entretanto por necessidade da obra foi adotada a solução de superposição de duas mantas Bidim RT-10, com emendas costuradas e desencontradas para evitar concentração de esforços nestes pontos, que também atende às necessidades do projeto. Funções Em todas as estruturas executadas em gabião descritos foi utilizado geotêxtil Bidim e as funções principais são de FILTRAÇÃO e SEPARAÇÃO. 5 INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM Canal de aproximação do vertedouro - Escavação e conformação do canal com equipamento de terraplenagem. - Instalação do geotêxtil Bidim no fundo do canal, com emendas por sobreposição. - Montagem do gabião tipo colchão reno do fundo do canal. - Execução do gabião caixa nas laterais do canal, efetuando a sobreposição do geotêxtil Bidim do fundo e da lateral, fixando a manta na face externa do gabião. - Preenchimento com solo entre talude e a manta na face externa do gabião. Canal trapezoidal do vertedouro - Regularização e conformação do canal com equipamento de terraplenagem. - Escavação de um dreno horizontal no vértice inferior do canal, destinado a aliviar as subpressões provocadas pela água oriunda dos taludes laterais. O dreno inicia na estrutura da ogiva do vertedouro e prolonga-se até a face interior do primeiro degrau de gabião da escada de dissipação. - Instalação do geotêxtil Bidim no fundo e laterais do dreno, instalação de tubo dreno de concreto poroso, enchimento com brita e recobrimento do geotêxtil com emenda por sobreposição. - Assentamento do geotêxtil Bidim nas paredes do canal, no sentido transversal ao eixo do mesmo, com emendas por superposição e montagem do gabião. O fundo foi executado na mesma forma, porém posteriormente, pois o mesmo foi utilizado com acesso para transporte de materiais. - Execução da capa de revestimento em concreto portland.

8 Escada de dissipação do vertedouro - Corte do plano inclinado com equipamento de terraplenagem e conformação dos degraus com escavadeira. A extremidade inferior exigiu remoção a fogo. - Limpeza e acabamento dos degraus, executada manualmente. - Instalação do geotêxtil Bidim, com assentamento no sentido transversal ao eixo da escada, de ombreira a ombreira do degrau. - Execução da emenda por costura do geotêxtil (Figura 3). - Montagem do gabião do degrau. A operação de instalação do geotêxtil e montagem do gabião foi efetuada para cada degrau, atendendo a um cuidado de não expor a manta a danos da obra. - Reaterro entre talude e a face externa do geotêxtil Bidim, na lateral da escada. Degraus de Gabião Geotêxtil Bidim RT - 10 (em duas camadas) Emendas costuradas na base dos degraus Terreno Natual Figura 3 Detalhe da emenda do geotêxtil Bidim na escada de dissipação. Face de montante da barragem - Regularização do talude com equipamento de terraplenagem, assentamento e compactação de cascalho do pé do talude até a cota mínima de água (Figura 4). - Assentamento do geotêxtil Bidim, no sentido de ombreira a ombreira da barragem. A emenda é feita por sobreposição das bordas da manta, com juntas desencontradas. - Montagem do gabião colchão reno, com execução simultânea da instalação do geotêxtil Bidim e do gabião, afim de evitar exposição da manta a danos de obra.

9 Face de jusante Dreno Horizontal Geotêxtil Bidim RT - 10 Figura 4 Detalhe da instalação do geotêxtil Bidim no dreno horizontal. Estrutura de gabião do dreno horizontal - Limpeza do canal do rio e execução da estrutura do gabião. - Assentamento do geotêxtil Bidim na face do montante do gabião, estendendo sobre o fundo do canal (na direção do montante) aproximadamente 1,5 metros. - Execução do dreno horizontal, cuja extremidade de jusante é adjacente à face interna do gabião, onde foi instalado o geotêxtil Bidim. Canal de restituição da galeria de desvio - Conformação do canal com equipamento de terraplenagem. - Execução dos gabiões nas laterais do canal. - Instalação do geotêxtil Bidim na face externa do gabião. - Reaterro entre o geotêxtil Bidim e o talude. 6 VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM O geotêxtil Bidim além de ser o material de construção para filtração e separação de melhor desempenho técnico-econômico para utilização como proteção ao elemento de gabião, compôs com este uma solução de custo bem inferior as demais opções avaliadas. Este relatório foi elaborado dois anos após a conclusão da obra, a qual é monitorada permanentemente pela consultoria e até o presente momento o desempenho resulta perfeitamente satisfatório.

10 7 AGRADECIMENTOS Agradecemos a Inpacel e a empresa Robota Consultoria e Projetos de Engenharia Ltda, em especial ao Eng. Vicente Perci Gorski e Eng. Afonso T. Meyer, ao geólogo Paulo Lewis e ao técnico José Del Ré pela colaboração no fornecimento de informações e material de consulta, sem os quais não seria possível a elaboração deste trabalho.

11 8 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA FOTO 1 Terreno conformado para implantação do canal de aproximação, ogiva e canal trapezoidal do vertedouro. FOTO 2 Assentamento do geotêxtil Bidim no fundo do canal de aproximação do vertedouro.

12 FOTO 3 Canal de aproximação com os gabiões montados, geotêxtil Bidim das laterais instalado e reaterro entre talude e o geotêxtil sendo executado. FOTO 4 Dreno do fundo do canal trapezoidal do vertedouro escavado.

13 FOTO 5 Dreno do canal trapezoidal com o geotêxtil Bidim já instalada. FOTO 6 Geotêxtil Bidim instalado no fundo do canal trapezoidal do vertedouro com gabião colchão reno parcialmente montado.

14 FOTO 7 Vista do canal trapezoidal do vertedouro, com o geotêxtil Bidim instalado nas paredes, e o fundo em execução. FOTO 8 Canal trapezoidal com a capa de revestimento concretada. Observa-se o geotêxtil Bidim na lateral do gabião.

15 FOTO 9 Trabalho de conformação final e limpeza manual de degrau da escada de dissipação do vertedouro. FOTO 10 Instalação do geotêxtil Bidim no degrau da escada de dissipação.

16 FOTO 11 Detalhe de instalação do geotêxtil Bidim na lateral do corte da escada de dissipação do vertedouro. FOTO 12 Vista da escada de dissipação com o geotêxtil Bidim e gabião montados em vários degraus.

17 FOTO 13 Escada de dissipação com todos os degraus montados, pronta para execução de reaterro entre o geotêxtil Bidim e o talude. FOTO 14 Regularização do talude de montante e assentamento de cascalho.

18 FOTO 15 Instalação do geotêxtil Bidim e montagem do gabião do colchão reno na face de montante. FOTO 16 Execução do dreno horizontal, com o geotêxtil Bidim já instalado na interface do gabião.

19 FOTO 17 Vista da estrutura de gabião do dreno horizontal, observando-se o geotêxtil Bidim na parte superior aguardando acabamento do talude gramado. FOTO 18 Vista do canal de restituição com os gabiões montados e geotêxtil Bidim instalado.

20 FOTO 19 Vista da face externa do gabião lateral do canal de restituição, com o geotêxtil Bidim em fase de instalação. FOTO 20 Canal de restituição já com o reaterro entre o talude e o gabião executado.