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Efeitos da ação de ondas na estabilidade de taludes de barragem de água construídos com solos tropicais : modelo físico reduzido.
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1187780
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Ferreira, Lucas Deleon | - |
| Autor(es): dc.contributor | Urashima, Denise de Carvalho | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ferreira, Lucas Deleon | - |
| Autor(es): dc.contributor | Bacellar, Luis de Almeida Prado | - |
| Autor(es): dc.contributor | Motta, Mariana Ferreira Benessiuti | - |
| Autor(es): dc.contributor | Melo Neto, Osires de Medeiros | - |
| Autor(es): dc.creator | Disse Júnior, Luís | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2026-08-11T11:23:33Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2026-08-11T11:23:33Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2026-02-26 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/21355 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1187780 | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | - |
| Descrição: dc.description | Este estudo investigou a estabilidade de taludes em barragens construídas com solos tropicais, sob a ação de ondas e do rebaixamento rápido do nível da água. A pesquisa justifica-se pela prevalência desses solos no Brasil e pela crescente preocupação com a segurança e a erosão de infraestruturas hidráulicas, exacerbadas por atividades antrópicas e mudanças climáticas. Para analisar o comportamento desses taludes e propor critérios de projeto, foi desenvolvido e validado um modelo físico reduzido em escala 1:30. Dois modelos idênticos foram construídos com solo tropical laterítico argiloso de Ouro Preto, MG, caracterizado sob os aspectos geotécnico e mineralógico, e classificados segundo Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) e o sistema MCT (Miniatura, Compactado, Tropical). Os modelos foram submetidos a condições controladas de geração de ondas de altura e período distintos e de rebaixamento rápido do nível da água. O monitoramento detalhado incluiu sensores de umidade, filmagens para análise de erosão em 2D, escaneamento a laser 3D para avaliação da erosão, e medição da turbidez da água como indicador indireto de carreamento de sedimentos. Os resultados revelaram que os mecanismos predominantes de falha são a erosão superficial progressiva, a instabilidade por saturação (devido à redução da sucção matricial) e a ruptura localizada por rebaixamento rápido. Observou-se que a taxa de erosão aumentou com a altura da onda, enquanto ondas de maior período resultaram em uma erosão mais distribuída ao longo do talude. O tempo de exposição e a profundidade da água também influenciaram consideravelmente. A perturbação do solo durante a construção e o reuso do material aumentaram drasticamente a suscetibilidade à erosão. Os ensaios de rebaixamento rápido mostraram que gradientes hidráulicos mais acentuados potencializam a instabilidade, especialmente em taludes fragilizados pelas ondas. As condições críticas registradas foram altura de onda de 0,06 m (1,8 m em escala real), período de 0,8 s (4,4 s), tempo de exposição de 30 min (15 h) e velocidade de rebaixamento de 15 cm/h (82 cm/h), representando limites de estabilidade hidráulica e geotécnica. A similaridade de Froude foi validada, e permitiu a extrapolação dos dados para a escala real. Este estudo avança o conhecimento sobre o comportamento de solos tropicais em obras hidráulicas, dando a conhecer (i) os mecanismos predominantes de falha; (ii) as condições críticas identificadas; e (iii) recomendações práticas para projeto de barragens com solos tropicais. | - |
| Descrição: dc.description | This study investigated the stability of slopes in earth dams constructed with tropical soils under the combined effects of wave action and rapid drawdown. The research is justified by the widespread occurrence of these soils in Brazil and the growing concern regarding the safety and erosion of hydraulic structures, which are increasingly affected by anthropogenic activities and climate change. To analyze the behavior of these slopes and propose design criteria, a physical model at a 1:30 scale was developed and validated. Two identical models were built using a lateritic clayey tropical soil from Ouro Preto, Brazil, which was geotechnically and mineralogically characterized and classified according to the Unified Soil Classification System (USCS) and the MCT (Miniature, Compacted, Tropical) system. The models were subjected to controlled wave generation tests with varying wave heights and periods, as well as rapid drawdown conditions. Detailed monitoring included moisture sensors, high-resolution imaging for 2D erosion analysis, 3D laser scanning for erosion assessment, and turbidity measurements as an indirect indicator of sediment transport. The results revealed that the predominant failure mechanisms are progressive surface erosion, saturation-induced instability (due to the reduction of matric suction), and localized failure triggered by rapid drawdown. The erosion rate increased with wave height, while waves with longer periods produced more distributed erosion along the slope. The duration of exposure and water depth also significantly influenced erosion intensity. Soil disturbance during construction and material reuse greatly increased the susceptibility to erosion. Rapid drawdown tests indicated that steeper hydraulic gradients enhanced instability, particularly in slopes weakened by prior wave action. The critical conditions identified were a wave height of 0.06 m (equivalent to 1.8 m at prototype scale), a wave period of 0.8 s (4.4 s at prototype scale), an exposure time of 30 min (15 h at prototype scale), and a drawdown rate of 15 cm/h (82 cm/h at prototype scale), representing thresholds for hydraulic and geotechnical stability. The Froude similarity criterion was validated, enabling reliable extrapolation of the experimental results to real-scale conditions. This study advances the understanding of tropical soil behavior in hydraulic earth structures by identifying (i) the predominant failure mechanisms, (ii) the critical conditions associated with hydrodynamic action and drawdown, and (iii) practical recommendations for the design of safer and more resilient tropical earth dams. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | aberto | - |
| Direitos: dc.rights | Attribution-ShareAlike 3.0 United States | - |
| Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/ | - |
| Direitos: dc.rights | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 24/02/2026 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Barragens e açudes - segurança | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Taludes - mecânica do solo | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Solos - erosão | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Solos - análise | - |
| Título: dc.title | Efeitos da ação de ondas na estabilidade de taludes de barragem de água construídos com solos tropicais : modelo físico reduzido. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - UFOP | |
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