Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A common problem of the Brazilian semiarid regions is water scarcity. An alternative to
attenuate this severe regional problem consists in storing water during the rainy season, in
dams with small storage volumes, usually built with inefficiently compacted embankments,
which can contribute to the collapse during the first filling. The main goal of this work is to
evaluate a construction methodology for earth dams in semiarid regions, taking into account
the problems of inadequate compaction and water shortages. To achieve this, a study was
done on a theoretical and experimental basis, in order to better understand the mechanical
behavior of small dams that collapse during the first filling. An experimental dam was built in
QuixadÃ-CE, following the proposition of Miranda (1988), which suggests a zoned cross
section, built with low water content, with a better compacted core and side slopes with less
efficient compaction. The embankment of this experimental dam was instrumented with
piezometers (standpipes) and limnimetric rules, to monitor the filling and operation stages.
Another developed study in this research refers to the avant-garde evaluation of suction in
earth dams, using a device developed by researchers from the Department of Agricultural
Engineering, at the Federal University of CearÃ, a capacitive sensor. To obtain the
geotechnical parameters for the embankment soil, some laboratory tests were performed, such
as characterization tests, compaction, consolidation and permeability tests, as well as shear
strength and triaxial compression (saturated and unsaturated) ones, and also tests to determine
the soil-water characteristic curve (using the filter paper method). The results were used in a
numerical modeling of transient flow, using the software Slide, associated with UNSTRUCT,
to predict the stress-strain behavior of the experimental dam. The results pointed to the
occurrence of collapse in the soil structure of the slopes, which indeed happened after the first
filling, since large longitudinal cracks were found in loco. The dam stability was also
evaluated, by reducing the shear strength parameters, noting its stability, and thus proving
efficient what Miranda (1988) proposed: a zoned embankment built with reduced costs of
earthworks and low water consumption, contributing to the development of a low-cost
methodology for the construction of small dams in the Brazilian semiarid. / Uma das problemÃticas do semiÃrido nordestino à a escassez de recursos hÃdricos. Para
atenuar este forte problema regional, Ã comum realizar o armazenamento da Ãgua, durante o
inverno, em barramentos com pequeno volume de acumulaÃÃo, construÃdos geralmente com
maciÃos ineficientemente compactados, o que pode contribuir para a ruptura da obra durante o
enchimento. O objetivo principal deste trabalho à avaliar uma metodologia de construÃÃo de
barragens de terra em regiÃes semiÃridas, levando em consideraÃÃo os problemas de
compactaÃÃo inadequada e escassez de Ãgua. Para tanto, foi empreendido um estudo, a partir
de bases teÃricas e experimentais, a fim de melhor entender o comportamento mecÃnico de
pequenas barragens que entram em colapso durante seu primeiro enchimento. Para tanto, foi
construÃda uma barragem experimental no MunicÃpio de QuixadÃ-CE, seguindo a proposta de
Miranda (1988), que sugere uma seÃÃo-tipo zoneada, construÃda com baixa umidade, tendo o
nÃcleo melhor compactado e os espaldares executados com compactaÃÃo menos eficiente. O
maciÃo desta barragem experimental foi, entÃo, instrumentado, com piezÃmetros e rÃguas
linimÃtricas, para monitorar o enchimento e a operaÃÃo. Outro estudo desenvolvido nesta
pesquisa foi o emprego vanguardista, na avaliaÃÃo da sucÃÃo em barragens de terra, de um
equipamento desenvolvido por pesquisadores da Engenharia AgrÃcola da Universidade
Federal do Cearà (UFC), para a determinaÃÃo da umidade do solo, um sensor capacitivo. Para
a obtenÃÃo dos parÃmetros geotÃcnicos do maciÃo, foram realizados ensaios de caracterizaÃÃo,
compactaÃÃo, adensamento duplo, permeabilidade e cisalhamento direto e de compressÃo
triaxial (saturado e nÃo saturado), alÃm de ensaios para a determinaÃÃo da curva de retenÃÃo
do solo (mÃtodo do papel de filtro). Os resultados foram utilizados em uma modelagem
numÃrica de fluxo em regime transiente, com o auxÃlio do programa Slide, associados ao
UNSTRUCT, para a previsÃo do comportamento tensÃo x deformaÃÃo do solo da barragem
experimental. As anÃlises indicaram a ocorrÃncia de colapso da estrutura do solo dos taludes,
fenÃmeno observado in loco apÃs o enchimento, jà que a obra apresentou grandes trincas
longitudinais em seus taludes. A estabilidade da barragem tambÃm foi avaliada, atravÃs da
reduÃÃo dos parÃmetros de resistÃncia ao cisalhamento, constatando sua estabilidade, e
comprovando, assim, a eficiÃncia da proposta de Miranda (1988), de um maciÃo zoneado
construÃdo com reduÃÃo de custos de terraplenagem e do consumo de Ãgua, contribuindo para
o desenvolvimento de uma metodologia de baixo custo para a construÃÃo de pequenas
barragens no semiÃrido brasileiro.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10860 |
| Date | 31 August 2015 |
| Creators | Rosiel Ferreira Leme |
| Contributors | Francisco Chagas da Silva Filho, Adunias dos Santos Teixeira, Vanda Tereza Costa Malveira, Marcos FÃbio Porto de Aguiar, Alfran Sampaio Moura, Anderson Borghetti Soares |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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