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/ ARTIGO #22: ASPECTOS DA NOVA LEI PARA SEGURANÇA DE BARRAGEM. INTRODUÇÃO AO PROCESSO DE TAMPONAMENTO EM GALERIAS DE CONCRETO

L.Filgueiras
Autor – Construtora G MAIA, Belo Horizonte, Brasil

RESUMO:

Iremos listar alguns pontos relevantes da nova lei de segurança para barragens. Posteriormente o processo de plugagem de galerias, que estão localizadas ao longo de barragens de solo.

Como sabemos o Brasil, nos últimos anos, registrou inúmeros acidentes relacionados a ruptura de barragens, trazendo à tona a discursão e maior regulamentação nesse sentido.

Os reforços estruturais, impermeabilizações e tamponamentos proporcionam maior segurança as estruturas, entretanto o desenvolvimento do processo exige experiência e controle tecnológico durante a execução, como demonstrado a seguir.

INTRODUÇÃO:

O Brasil passa a ter uma nova Política Nacional de Segurança das Barragens (PNSB) com a entrada em vigor da Lei 14.066, de 2020. A nova lei surgiu da PL 550/2019  após o rompimento da barragem da Vale em Brumadinho (MG), em janeiro de 2019, que deixou 259 mortos e 11 desaparecidos.

Três anos antes, em 2015, outro rompimento, dessa vez na Barragem de Fundão, em Mariana (MG), matou 19 pessoas e deixou um rastro de destruição incalculável ao meio ambiente. Os rejeitos foram levados pelo Rio Doce, cuja bacia hidrográfica abrange 230 municípios de Minas Gerais e do Espírito Santo, e atingiram o litoral.

Com a nova lei, fica proibida o alteamento de barragens do tipo “a montante”, usado em Brumadinho e Mariana. O método ocorre quando os diques de contenção se apoiam sobre o próprio rejeito depositado. Todas as barragens construídas dessa forma devem ser desativadas até 25 de fevereiro de 2022.

Figura 1 – Barragem pelo método à montante

Figura 1 – Barragem pelo método à montante

As barragens são formadas a partir de um barramento que pode ser feito de solo compactado, blocos de rocha ou rejeitos. Esse barramento possui mecanismos de impermeabilização e drenagem.

Diversas barragens de rejeito possuem no seu sistema de drenagem as tulipas, e galerias com o objetivo de destinar as águas provenientes da decantação do rejeito e de chuvas de volta para o rio, podendo essas variar os tamanhos em extensão e diâmetro. Essas estruturas internas das barragens, ao longo dos anos, sofrem patologias relacionadas a alteração nos carregamentos, deformação do solo e desgaste pelo contato com a água, situações que reduzem progressivamente sua capacidade estrutural.

Devido à dificuldade de inspeção regular e ao risco de gerar um processo de “pipping” que consiste na erosão interna gerada no corpo da barragem ou na fundação através do carreamento de partículas.

O processo de piping é a erosão do solo, no qual se inicia no talude de jusante, no ponto de saída do fluxo percolado, e progride para montante.

Esse processo forma um tubo causando o alargamento da seção desse canal, gerando um caminho, condicionando perda de estabilidade para a barragem.

Quando a superfície de enrocamento colapsa e o fluxo se torna descontrolado, esse é o início da formação da ruptura. A partir desse momento, a taxa de aumento de fluxo é muito grande, uma vez que a entrada para a seção de controle hidráulico é agora um canal aberto em vez de um orifício.

Pode também ocorrer formação tubular pela fundação. Este fato ocorre devido geologia da fundação, quando o solo é do tipo aluvial ou composto de rochas, pois apresenta os maiores percentuais de vazios facilitando a ligação do gradiente hidráulico à montante com o solo à jusante.

Em situações na qual existe um fluxo induzido pela existência de galerias com fraturas e vazamentos, aplica-se o processo de tamponamento para melhorar as condições de estabilidade, denominado “plugagem” ou “plug”.

Na maioria dos casos, subsequentemente existe à construção de um vertedouro na superfície, para esgotar a água limpa. As plugagens são executadas como medida de segurança e prevenção.

Em função desses aspectos e lei 14066, as grandes empresas de mineração começaram a intensificar atividades relacionadas a segurança e descaracterização das barragens.

Esse processo envolve enumeras etapas de atividades, dentre elas está a segurança e estabilidade das estruturas existentes.

Iremos relatar alguns aspectos importantes da nova lei de segurança das barragens e aspectos dos tamponamentos, processo complexo, que necessita de muita experiência e controle técnico.

CARACTERÍSTICAS DA LEI 14066:

A lei 14066 que altera regras sobre segurança de barragens, até então previstas na Lei nº 12.334/2010 detém importantes alterações, dentre elas podemos destacar:

- Descrição das instalações e possíveis situações de emergência;

- Procedimentos para identificação e notificação de mau funcionamento, potencial ruptura ou outras ocorrências anormais;

- Procedimentos preventivos e corretivos e ações de resposta às situações emergenciais identificadas nos cenários acidentais;

- Programas de treinamento e divulgação para envolvidos e comunidades, com exercícios de simulação periódicos;

- Atribuições e responsabilidades dos envolvidos e fluxograma de acionamento;

- Medidas específicas para resgate de atingidos e para a mitigação de impactos;

- Dimensionamento de recursos humanos e materiais para resposta ao pior cenário identificado;

- Delimitação das zonas de autossalvamento (ZAS) e de segurança secundária (ZSS);

- Levantamento cadastral e mapeamento da população existente na ZAS;

- Sistema de monitoramento e controle de estabilidade da barragem;

- Plano de comunicação, incluindo contato de responsáveis no empreendimento e nos órgãos públicos;

- Previsão de instalação de sistema sonoro de alerta de emergência;

-Planejamento de rotas de fuga e pontos de encontro.

CONDIÇÕES RELATIVAS AO TAMPONAMENTO DE GALERIAS:

O processo de tamponamento tem sido adotado como uma prática recomendada em todas as galerias de fundo que passam por debaixo do maciço. Para isso exige primeiramente a realização de vistorias para verificar a ocorrência de patologias severas no interior das mesmas e uma definição de projeto.

Quando detectados problemas estruturais severos, modelos e simulações de estabilidade são realizadas, através de analise numéricas atendendo aspectos de estabilidades de normas nacionais e internacionais para garantia da segurança dos trabalhadores durante o processo de tamponamento.

Geralmente as concretagens são realizadas de jusante a montante, com acesso à galeria livre. Dentre os aspectos gerais da operação de tamponamento são destacados:

A plugagem da galeria com concreto, argamassa, calda de cimento, ou qualquer material que permita a resistência mínima solicitada pelo projeto, sem o uso de qualquer equipamento de vibração, sendo o mais usual, o concreto autoadensável.

Por meio do uso de bombas, tubulações apropriadas e um estudo de traço específico para cada situação, onde deverá ser levada em consideração a presença de água na galeria, os materiais disponíveis na região, a distância entre a usina de concreto até a obra e principalmente a distância entre a bomba de concreto e o local a ser concreto.

Dependendo da extensão e inclinação da galeria, tensões elevadas devido ao empuxo do concreto surgem, necessitando assim de sistema de ancoragem e escoramento adequado.

Algumas situações podem dificultar o processo de plugagem como a falta de acesso por jusante, grandes fluxos de vazamento interno, instabilidade estrutural e risco eminente de ruptura da galeria.

A Construtora G-Maia possui em seu currículo em torno de 7.500 m³ de galerias tamponadas em diversas barragens de rejeitos. Possui também equipe e know-row especifico para esse tipo de projeto, desde o estudo do traço até a logística necessária para um bom planejamento e execução das atividades.

Entre seus principais projetos, temos uma Galeria em Mariana/MG, onde foi necessária a montagem de uma linha de tubulações de concreto, de 740 m de comprimento, exigindo-se um estudo de traço mais elaborando. Outro projeto foi em uma Galeria em Itabira/MG, onde concretamos 2 galerias em paralelo totalizando 3360 m³, e concretamos módulos de até 50 m de comprimento, por galeria.

Recentemente a construtora gmaia realizou plugagens de 70 metros de extensão, em única etapa, utilizando sistema interno para monitoramento da temperatura do concreto nas primeiras idades.

O processo executivo de plugagens de galeria como descrito anteriormente, consiste primeiramente em uma boa inspeção da galeria, seja ela robotizada ou inspeção humana, para levantar os principais pontos de infiltrações, fissuras, desplacamentos a serem tratados antes do preenchimento total da mesma. Caso a seção transversal e traçado não sejam conhecidos, a inspeção registra os dados geométricos.

Posteriormente ao bombeamento inicial do concreto, inicia-se as injeções de contato, sendo imprescindíveis para garantir um completo preenchimento da galeria a ser plugada.

O estudo do traço de concreto e detalhamento da linha de concretagem tem um peso grande para o sucesso do projeto, com o menor número de vazios possíveis, menor adição de água com ajuda de aditivos (ganho em resistência) e adição de aditivo estabilizante (concreto subaquático), deixa o concreto estável, sem perda de água, contribuindo para a mínima retração por perda de água.

Um procedimento complexo, sendo executado em espaço confinado, necessitando de toda atenção e cuidado com o os sistemas, principalmente ventilação, iluminação, redes elétricas e sistemas de rádio de comunicação. Medidas que trazem segurança e conforto para todos os colaboradores envolvidos na execução da obra.

 

REFERÊNCIAS:

[1] Manual de bombeamento concreto ABESC – Associação brasileira de empresas de serviço de concretagem.

[2] NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto- Procedimento.

[3] NBR 6120 – Ações para cálculo de estruturas.

[4] FERREIRA, A.L.M e ANDRZEJEWSKI, E.A (2015) – “Comparação de métodos de cálculo da ruptura de uma barragem hipotética” – COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS.

 

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