Análise sísmica e hidromecânica de uma barragem de terra zonada no Peru

Abstract

Predecir el comportamiento de grandes estructuras de suelo, como represas, durante la construcción, en operación e incluso bajo el efecto de eventos sísmicos es muy importante para evitar posibles consecuencias catastróficas e indeseables. En este sentido, este estudio presenta, a través de un análisis hidromecánico acoplado por el método de elementos finitos, los resultados numéricos discutidos en términos de tensiones y sus trayectorias, desplazamientos verticales y horizontales, poropresiones, incluida la estabilidad de la pendiente. Además, el análisis de la respuesta sísmica también se presenta cuando la estructura está sujeta a una carga dinámica. Para este fin, se analizó la presa de tierra zonal Recreta, ubicada en la provincia de Huaraz - Perú, utilizando el programa PLAXIS 2010. Las metodologías de análisis se describieron para simular paso a paso la construcción incremental de la presa, el primer llenado del depósito por incrementos de los niveles de agua, el avance del frente de saturación hasta alcanzar la condición de flujo permanente y la evaluación de la respuesta dinámica cuando la presa está sujeta al último gran movimiento sísmico (historia de aceleraciones) registrado en 1974 en la capital del Perú, Lima, adyacente a la ciudad donde se ubica este proyecto. El software Seismosignal versión 5.0 también se usó para tratar la señal sísmica, y los programas Shake 2000 y Strata se usaron para calibrar los parámetros de amortiguación. Los resultados proporcionados por estas herramientas numéricas fueron evaluados de acuerdo con la base teórica, expuestos en la revisión bibliográfica, y una serie de pruebas para establecer las metodologías y procedimientos más apropiados para obtener estos resultados.

Prever o comportamento de estruturas de solo de grande porte, como barragens, durante a construção, em operação e inclusive sob o efeito de eventos sísmicos tem muita importância para evitar possíveis consequências catastróficas e indesejáveis. Neste sentido, este estudo apresenta, através de uma análise acoplada hidromecânica pelo método dos elementos finitos, os resultados numéricos discutidos em termos de tensões e suas trajetórias, deslocamentos verticais e horizontais, poropressões, incluindo a estabilidade de taludes. Além disso, é apresentada também a análise da resposta sísmica quando a estrutura é submetida a um carregamento dinâmico. Para tanto, analisou-se a barragem de terra zonada Recreta, situada na província de Huaraz - Peru, mediante o emprego do programa PLAXIS 2010. Foram descritas as metodologias de análise para simular passo a passo a construção incremental da barragem, o primeiro enchimento do reservatório por incrementos de níveis de água, o avanço da frente de saturação até atingir a condição de fluxo permanente e a avaliação da resposta dinâmica quando a barragem é submetida ao último maior movimento sísmico (história de acelerações) registrado em 1974 na capital do Peru, Lima, adjacente à cidade onde se localiza este projeto. Também se empregou o software Seismosignal versão 5.0, para o tratamento do sinal sísmico, e os programas Shake 2000 e Strata para a calibração dos parâmetros de amortecimento. Os resultados fornecidos por estas ferramentas numéricas foram avaliados em função do fundamento teórico, exposto na revisão bibliográfica, e de uma série de testes para o estabelecimento das metodologias e procedimentos mais adequados para a obtenção destes resultados.