Análise probabilística de piping em barragens

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.Os estudos voltados para o rompimento de barragens são essenciais na garantia da segurança dessas estruturas de grande valor socioeconômico, o que pode ser feito com o uso da análise de risco. Essa ferramenta foi utilizada para calcular a probabilidade de ruptura de duas barragens de aterro compactado para o modo de falha de erosão interna (piping), na região do maciço para a fundação, são elas: a rompida barragem de Teton e a denominada Barragem X, que se encontra em funcionamento. Foram utilizadas duas metodologias, uma internacional denominada Piping Toolbox e outra elaborada pela empresa brasileira VALE, ambas baseadas em árvores de falhas, árvores de eventos e tabelas descritivas. As probabilidades foram calculadas para cada fase do processo de piping, tendo a etapa de “progressão” apresentado os resultados mais díspares entre os métodos e a etapa de “continuação” considerado os critérios mais diferentes entre si. Os valores finais foram comparados com um critério internacional de aceitabilidade que limita a probabilidade anual de falhas a um valor de 1E-04, o qual foi atendido apenas pela Barragem X, com o uso do método da VALE. Quando comparados os dois métodos, verificou-se que o modo como são atribuídas as probabilidades no método da VALE o confere maior confiabilidade. Outrossim, este também se mostrou mais funcional, sobretudo devido à complexidade da etapa de iniciação do Piping Toolbox. Finalmente, embora ambos os métodos apresentem pontos de melhoria, eles são considerados viáveis quando se dispõe de projetos detalhados, além de dados de instrumentação e de ensaios geotécnicos.Studies focused on failure dams are essential in ensuring the safety of these structures of great socioeconomic value, which can be done by using risk analysis. This tool was used to calculate the probability of rupture of two embankment dams by the failure mode of internal erosion (piping), in the region from embankment to the foundation. The dams are the ruptured Teton dam and the denominated “Barragem X”, which is in operation. It was used two methodologies, one international called Piping Toolbox and another one elaborated by the Brazilian company VALE, both based on fault trees, event trees and descriptive tables. Probabilities were calculated for each stage of the piping process. It was verified that "progression" stage presented the most disparate results between the methods and that on the "continuing" step there was the most different criteria. The final values were compared with an international acceptability criteria that limits the annual probability of failure to a value of 1E-04, which was attended only by “Barragem X”, using the VALE method. When comparing the methods, it was verified that the manner the probabilities are attributed in the VALE one confers it a greater reliability. This method was also more functional, mainly due to complexity of initiation stage from Piping Toolbox. Finally, although both methods show improvement points, they are considered viable when detailed projects are available, as well as instrumentation and geotechnical testing data