Como mencionado, o modelo numérico inicial foi configurado com a condutividade hidráulica média para o rejeito (5,30x10-6m/s) e representa o perfil de fundação mais próximo dos perfis
de sondagem. O resultado do modelo numérico da condição 1 é apresentado na figura 5.1.
Figura 5.1 – Resultado análise numérica – Condição 1.
Analisando o resultado encontrado é possível observar o desenvolvimento da linha freática através do reservatório encaixando na fundação do alteamento 1. Alcançando o maciço do dique inicial sofre uma perda de carga acentuada na porção de montante, passando pelo filtro e alcançando o pé da barragem. Observa-se que o tapete drenante para esta condição 1 permanece totalmente afogado assim como parte do maciço de jusante.
Ainda na figura 5.1 são apresentados os valores das isolinhas de poropressão em kPa. A partir da linha freática, onde a carga piezométrica é igual a zero, a poropressão aumenta em direção a fundação conforme o aumento da profundidade, chegando a um valor igual a 800kPa na camada mais profunda da fundação.
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As linhas de fluxo se apresentam em formato aproximado de S. Seguem do reservatório em direção a barragem, se tornando aproximadamente verticalizadas quando se aproximam da camada de filito alterado fraturado da fundação.
É possível notar através do gradiente que o fluxo perde velocidade na camada de solo residual silto arenoso da fundação, assim como à medida que se aproxima do maciço da barragem. Em contrapartida sofre um acréscimo de velocidade ao alcançar as camadas mais permeáveis da fundação e do tapete drenante no dique de partida. Na figura 5.2, é possível observar a rede de fluxo.
Figura 5.2 – rede de fluxo – Condição 1.
Diante dos resultados foram traçados dois perfis de poropressão, o primeiro deles posicionado numa seção do alteamento 5, como é mostrado na figura 5.3 e um segundo posicionado na seção do alteamento 1 (figura 5.4).
Figura 5.3 – Seção de poropressão alteamento 5 – Condição 1.
Figura 5.4 – Seção de poropressão alteamento 1 – Condição 1. Os resultados dos perfis de pressão neutra são apresentados nas figuras 5.5 e 5.6.
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Figura 5.5 – Resultado perfil de poropressão – Condição 1 – Seção alteamento 5.
Figura 5.6 – Resultado perfil de poropressão – Condição 1 – Seção alteamento 1. O perfil de poropressão da seção do alteamento 5 apresenta curva aproximadamente linear em profundidade. Na cota 1.090,00 m próximo à fundação, a curva sofre um leve desvio na
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inclinação devido a mudança na direção e velocidade do fluxo. Na região não saturada do reservatório e do maciço, foram verificadas pressões negativas.
No gráfico do perfil de poropressão do alteamento 1, é verificado trecho de medidas de poropressões negativas na porção não saturada do maciço do alteamento. A partir da linha freática no trecho do reservatório de rejeitos, as cargas piezométricas seguem um aumento progressivo aproximadamente linear até alcançar a interface com o maciço do dique inicial. Neste trecho foram verificadas poropressões médias em torno de 110kPa ao longo do maciço.
Analisando o gradiente de fluxo é possível verificar que nesta região a direção do fluxo está verticalizada em direção a fundação, fazendo com que os níveis de pressão permaneçam constante, com o aumento da profundidade. As poropressões se mantém aproximadamente constantes até a cota 1.085,00 m. Passando o dique inicial as cargas piezométricas voltam a apresentar incrementos progressivos de acordo com o aumento da profundidade.
5.1.2 RESULTADO DA ANÁLISE NUMÉRICA DA CONDIÇÃO 3
Na análise da condição 3 foi considerado o trecho de aluvião/colúvio da fundação sob o aterro de montante do dique inicial. O resultado é apresentado na figura 5.7.
Figura 5.7 – Resultado da análise numérica – Condição 3.
Nesta configuração notou-se que a linha freática não encaixou na fundação do alteamento 1. Devido ao aumento da permeabilidade da fundação no trecho de montante do dique inicial a freática perdeu carga no reservatório passando a alguns metros da fundação do maciço do alteamento 1.
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No maciço de jusante do dique de partida, observou-se comportamento semelhante ao encontrado na condição 1, com o tapete drenante afogado e a linha freática passando na altura média do aterro.
Comparando com a condição 2, a condição 3 apresenta perfil de poropressão semelhante na seção do alteamento 5, com valores de carga piezométrica menores conforme apresentado na figura 5.8.
Na seção do alteamento 1 houve uma mudança no perfil de poropressão. Não foi observado o patamar de pressões aproximadamente constantes no maciço do dique inicial. O resultado do perfil de poropressão na seção do alteamento 1 é apresentado na figura 5.9.
Figura 5.8 – Resultado perfil de poropressão – Condição 3 – Seção alteamento 5.
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5.1.3 RESULTADO DA ANÁLISE NUMÉRICA DA CONDIÇÃO 7
Para a análise da condição 7 aumentou-se a permeabilidade da camada de aluvião/colúvio depositada no leito do rio e esta foi considerada sob o talude de jusante, conforme condição 2.
A permeabilidade na camada foi majorada na condição 7 para valor igual a 1,00x10-4 m/s. O
resultado é mostrado na figura 5.10.
Figura 5.10 – Resultado da análise numérica – Condição 7.
Como observado, a linha freática é rebaixada em relação a condição 6, passando pelo maciço do alteamento 1 e encaixando na fundação. Observa-se uma perda de carga na região do dique de partida, fazendo com que o fluxo ocorra através do tapete drenante na porção de jusante.
O resultado mostra que o gradiente de velocidade em geral foi maior, como observado no reservatório nas camadas de fundação e no sistema de drenagem.
Analisando os perfis de carga piezométrica, é possível verificar que na seção do alteamento 5, os valores encontrados só ficaram abaixo da análise da condição 6. Para a seção do alteamento 1 os valores do segundo trecho linear da curva apresentaram cargas menores de poropressão em comparação com as demais análises. Além disso, nota-se que ao invés de apresentar um patamar de cargas constantes na porção do maciço do dique inicial, as poropressões sofrem um decréscimo, voltando a ganhar incrementos progressivos nas camadas fundação. O resultado dos perfis para as seções do alteamento 5 e 1 são apresentadas nas figuras 5.11 e 5.12.
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Figura 5.11 – Resultado perfil de poropressão – Condição 7 – Seção alteamento 5.
Figura 5.12 – Resultado perfil de poropressão – Condição 7 – Seção alteamento 1. Os perfis de poropressão encontrados nas análises numéricas apresentaram curvas semelhantes. Para os perfis da seção do alteamento 5, a condição 6 apresentou os valores mais altos de poropressão. As curvas mostraram comportamento aproximadamente linear, incrementando os valores de carga piezométrica conforme o aumento da profundidade.
Os perfis de poropressão traçados na seção do alteamento 1 também apresentaram resultados próximos. A exceção ocorreu no perfil da condição 3, onde não foi observado patamar de
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poropressão constante ao longo do maciço do dique inicial. Foi encontrada curva aproximadamente linear ao longo da profundidade.
Os perfis podem ser analisados nas figuras 5.13 e 5.14 respectivamente para as seções do alteamento 5 e alteamento 1.
Figura 5.13 – Perfil de poropressão – Alteamento 5.
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5.2 RESULTADO DA INFLUÊNCIA DA PERMEABILIDADE DO REJEITO NO