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Projeto racional de túneis

Alberto Ortigão, PhD

Ruptura da Barragem Fundão

Lições aprendidas e soluções

Antes

Germano Fundão

Sela Tulipa

Para Santarém

Reservatório

de rejeito

Após ruptura

Germano

Fundão

Sela Tulipa

Para Santarém

Rejeito

Indiciados

Projetistas

e consultores

Equipe

Samarco

Denunciados

Equipe de

Meio ambiente

Saúde e Segurança

Matriz de risco

van der Bergue et al, 2011

Alteamento para jusante

Alteamento Linha de Centro

Alteamento para montante

Drenagem de fundo

Drenos de fundo

Morgenstern et al, 2016

Drenagem de fundo

Perda de eficiência

Trincas na barragem Morgenstern et al, 2016

Liquefação dinâmica

Liquefação estática

Condições para liquefação

Água

Material fofo e contrátil

Gatilho

q

e

Dinâmica

Liquefação

u

q

Estática

e

q u

q

Dilatância

Não há liquefação em material dilatante

Piezocone sísmico

Poropressão, u2

Resistência de ponta, qc

Atrito lateral, fs

CPTU F01

CPTU’s Fundão

Material contrátil

Liquefação

Epicentros dos sismos

Samarco

Gatilhos da liquefação

• Estática

– Subida NA

– Carregamento rápido

– Deslizamento próximo

– Talude muito íngreme > 1:3

• Dinâmica

– Terremoto

– Construção próxima

– Explosões

– Deslizamento próximo

Liquefação dique MBR

Gatilhos possíveis

Freática se aproxima da barragem

Aumento das poropressões (sismos repetidos)

Alteamento rápido da barragem para a cota 940 m

Conclusões

Ruptura por liquefação

Gatilhos • Sucessão de sismos e aumento de poropressões

• Freática se aproxima da barragem (filtros ?)

• Carregamento rápido

Potencial de liquefação estática foi detectado • Piezocone CPTU

• Ensaios triaxiais

Lançamento de rejeitos finos Morgenstern et al, 2016

Deslocamentos horizontais Morgenstern et al, 2016

Extrusao do rejeito fino “Efeito pasta de dente”

O que fazer ?

Barragens existentes

Novos projetos: encapsulamento

Barragens existentes

Estudos de liquefação

Ensaios CPTUS e lab

Melhorar monitoramento

Instrumentação

Piezômetros de resposta rápida

Inclinômetros

Rejeito

fino

Rejeito

Grosso

Medição de vibrações

Sismógrafos

Alerta

Alarme

Alarme através de análise espectral

Calyx system

Piezômetros

Inclinômetros

Estação total

Data logger

FTP Site

Usuários

Encapsulamento de rejeitos

Da mina à bolsa geossintética

Alternativa de disposição de rejeitos

Da mina à bolsa geossintética

Agitador Polímero

Rejeito em bolsas

Bomba de lama: 65% de sólidos

Localização

Rio Doce

Teste em Candonga

Polímero Agitador

Bolsa, geossintético não tecido

Enchimento

Teste

Polímero

LAMA SEM TRATAMENTO

LAMA COAGULADA

LAMA FLOCULADA

CLARIFICAÇÃO DE ÁGUAS

USO DE COAGULANTE USO DE FLOCULANTE

META

LAMA DECANTADA

Polímero

SÓLIDOS COLOIDAIS PARTÍCULAS NA ORDEM DE:

• 1 nm = 1 X 10-9m

• 1 mm = 1 X 10-6m

SÓLIDOS SEDIMENTÁVEI Medidos após 15 a 60 minutos de decantação

Água limpa

Monitoramento

Extesômetro Orientação

EA-01 Inclinado à 45

EA-02 Perpendicular

EA-03 Paralelo

Piezômetro

Monitoramento

Poropressões

Deformações

Deformações no enchimento

Projeto setor 4

Disposição das bolsas em planta

Seção

5 camadas de bolsas

Geogrelha de reforço da base

Geogrelhas

Drenagem

Conclusões: barragens existentes

Análise de liquefação dinâmica e estática

Ensaios CPTUS e lab

Instrumentação e monitoramento • Piezometria de resposta rápida

• Deslocamentos horizontais profundos e superficiais

• Vibrações

• Automação da instrumentação

• Sistema de gestão de dados

Conclusões: encapsulamento de rejeitos

Solução 100% segura

Sem liquefação

Não necessita de filtragem nem espessamento

Com polímero a água sai limpa

Reaproveitamento da água, até 70%

Zero risco de acidentes ambientais (não é necessário barragem)

Conclusões

Qualquer granulometria de rejeito (areia ou argilas)

Rejeito pode ser bombeado

Até 65% de sólidos

Uso do espaço, ganho de até 60%

Fácil descomissionamento

Dúvidas ?

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