IMPERMEABILIZAÇÃO DE SOLO (BARRAGEM)


Vista aérea da barragem com a eclusa ao centro da foto.


A impermeabilização de barragens com problemas de vazamentos exige diversos tipos de grout químico, variando do cimentício ao resinado, além de híbrido. Cada tipo de vazamento, no corpo da barragem, exige uma solução específica. Dispomos de grouts químicos desenvolvidos por nossa organização, com pega controlada, que variam de alguns segundos ao tempo necessário para pega e a impermeabilização.

Caso de obra

A barragem de Jupiá construída para geração de energia e navegação, no rio Paraná, interliga os estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo, através dos municípios de Três Lagoas (MS) e Andradina (SP). Foi inaugurada no ano de 1968 e tem uma capacidade de 1.411,1MW.



Vista geral da ensecadeira do topo da galeria de drenagem da eclusa. Ao centro da ensecadeira o maciço argiloso preenchido. Em primeiro plano, o pequeno lago originado pelos vazamentos e a grande bomba de drenagem.



Sua eclusa, construída juntamente com a barragem, só agora recebe o tratamento final para ser posta em operação.

O projeto inicial da opera√ß√£o de eclusagem previa um escoamento da √°gua da eclusa diretamente no rio Paran√°, atrav√©s do maci√ßo de terra/rocha que comp√Ķe o dique marginal do canal de aproxima√ß√£o √† jusante da eclusa.


Mapa esquem√°tico.






Vista da ensecadeira pelo lado de jusante. Ao centro, o sistema de bombeamento procedendo a drenagem dos vazamentos que ocorriam através do trecho problemático. O principal processo de infiltração ocorria na interface da rocha (basalto) com o maciço argiloso (preenchimento).




Com este objetivo, durante os trabalhos iniciais, foi executado um corte no dique com 60m de extens√£o, 30m de largura e uma profundidade de 13m. Dos 13m de profundidade, os primeiros 9m s√£o em argila silto arenosa, compactada, t√≠pica dos solos coluviais de arenito, muito comum na regi√£o, e os 4m restantes foram feitos em rocha bas√°ltica, com derrames horizontais e sub-horizontais com zonas brech√≥ides extramamente fraturadas inter derrames. Ap√≥s o corte efetuado optou-se por modificar o projeto original, aterrando-se e obedecendo-se aos procedimentos normais de compacta√ß√£o. Durante o preenchimento do corte com material argiloso compactado em camadas foram instalados piez√īmetros que permitiriam analisar o grau de satura√ß√£o do maci√ßo executado, al√©m de sua estabilidade frente √†s press√Ķes do rio. Os piez√īmetros, instalados ao longo do maci√ßo, algum tempo depois acusaram um n√≠vel d‚Äô√°gua pr√≥ximo ao do rio, sofrendo imediata modifica√ß√£o a qualquer varia√ß√£o da l√Ęmina d‚Äô√°gua do Paran√°, evidenciando uma comunica√ß√£o direta, atrav√©s do maci√ßo executado.


A injeção sendo executada no topo da ensecadeira. Note a pequena bomba pneumática de injeção do grout químico.

Abertura de rosca na ponta de um trecho do tubo curto. A barragem de Jupi√° ao fundo.




Desta forma, qualquer atividade de escavação para retaludamento e construção das bernas de projeto estaria comprometida e mesmo, impossibilitada, em virtude do alto grau de saturação do aterro executado. Isto foi comprovado com a escavação de um poço experimental para observação, onde a água aflorou, provocando arraste de sólidos do maciço argiloso, tornando-se, portanto, um grande risco para a sua estabilidade. Este poço foi fechado imediatamente.





Onde havia, anteriormente, infiltra√ß√Ķes e o saturamento do solo e rocha h√° apenas sinais de grout qu√≠mico. Diversas situa√ß√Ķes de eros√£o, da ordem de 15cm de di√Ęmetro, provocada pelo fluxo/permeabilidade da √°gua foram totalmente preenchidas pelo grout qu√≠mico, principalmente devido ao seu grande processo de expans√£o.







Parte do corpo da barragem à direita. O canal de deságue da eclusa em primeiro plano, à esquerda, e a ensecadeira, à direita. Nota-se perfeitamente o trecho central do maciço argiloso do preenchimento. A perfuratriz promove a furação do terreno e rocha.

A eclusa, ao fundo, e o canal de deságue, no centro. A vista é do topo da ensecadeira com linha transversal de injeção.






O interessante da CESP pela tecnologia da inje√ß√£o do grout qu√≠mico (PH Solo Estabilizador) fez-se ent√£o, atrav√©s de diversas reuni√Ķes com o aplicador regional e o consultor respons√°vel pela t√©cnica no Brasil, resultando na estrat√©gia de ataque ao problema exposta a seguir.


Durante os serviços de injeção, em determinado tubo, era comum a surgência de água nos tubos adjacentes, significando a sua expulsão, em função da introdução do grout químico e sua expansão, motivado pelo agente WD (deslocador d’água).





Pretendeu-se estabilizar e impermeabilizar o maci√ßo atrav√©s, basicamente, de duas linhas de inje√ß√Ķes, impedindo o fluxo d‚Äô√°gua atrav√©s do basalto bastante fraturado, especialmente pela falha existente √† meia se√ß√£o da altura do corte efetuado e duas linhas de inje√ß√Ķes ao longo do maci√ßo, transversalmente, de modo a proceder √† liga√ß√£o do maci√ßo com a rocha no fundo do corte e em toda a se√ß√£o que existiam, comprovadamente, in√ļmeros bols√Ķes d‚Äô√°gua.


Nota-se a surgência do grout químico, em estado de expansão, em furos adjacentes ao de injeção, significando o preenchimento da cortina impermeabilizante no maciço argiloso.



A mec√Ęnica de trabalho do grout qu√≠mico, com viscosidade pr√≥xima a da √°gua (a √°gua tem 1cps e o grout qu√≠mico 25cps), √© preencher os vazios existentes aliado ao seu processo de expans√£o (20 a 30 vezes) ativado pela pr√≥pria √°gua existente, deslocando-a, e procedendo o encapsulamento dos gr√£os do solo pelo aglomerante (poliuretano). Testes com misturas de argila e areia d√£o resist√™ncias extraordinariamente altas. Devido a prem√™ncia dos servi√ßos, utilizou-se um rock-drill para execu√ß√£o dos furos, instalando-se, a seguir, tubos de ferro galvanizado de ¬ĺ‚ÄĚ com uma ponteira especial, de modo a impedir a penetra√ß√£o de terra para seu interior, na profundidade de projeto. Foram executados 87 furos, injetando-se 20 litros em cada um. Com o processo de expans√£o da resina, cada furo comportou de 400 a 600 litros do material expandido ou pelo menos meio metro c√ļbico de solo consolidado e isento d‚Äô√°gua. O espa√ßamento entre furos variou de 1,5 a 2 metros. Durante o processo de inje√ß√£o, no qual utilizou-se uma bomba pneum√°tica airless, alimentada por compressor de ar, era comum a surg√™ncia d‚Äô√°gua nos furos adjacentes por injetar, al√©m de outros locais, significando isto a expuls√£o dos bols√Ķes d‚Äô√°gua em fun√ß√£o do processo expansivo, transversal j√° principalmente motivado pelo agente qu√≠mico WD (Water Displacement ‚Äď deslocador d‚Äô√°gua), que quebra o poder tensoativo do l√≠quido.