Avaliação da estabilidade e do comportamento geotécnico de uma barragem de rejeitos alteada pelo método de linha de centro.

Abstract

A segurança de barragens de rejeitos constitui um dos principais desafios da engenharia geotécnica, especialmente em função da complexidade dos processos envolvidos e das consequências associadas a eventuais falhas. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a estabilidade global de uma barragem de rejeitos alteada pelo método de linha de centro, integrando análises de estabilidade com dados de instrumentação de nível d’água. A metodologia adotada envolveu: (i) a caracterização geotécnica dos materiais; (ii) análise do comportamento das leituras de indicadores de nível d’água (INA); (iii) definição da linha freática máxima por análise de sensibilidade; (iv) realização de análises de estabilidade por meio de métodos de Equilíbrio Limite, considerando os cenários de linha freática máxima e níveis de controle, em superfícies de ruptura circulares e não circulares, sob condições drenadas e não drenadas, além da realização de análises de percolação para a estimativa da superfície de percolação; e (v) definição dos níveis de controle em função dos registros de nível de água dos instrumentos e dos fatores de segurança (FS) a partir da variação da carga hidráulica máxima (∆h). Os resultados indicaram que a barragem apresenta condições satisfatórias de estabilidade, com fatores de segurança, de modo geral, superiores aos estabelecidos pelas normas vigentes, sendo 1,3 para condições não drenadas e 1,5 para condições drenadas. Verificou-se que a elevação da linha freática exerce influência significativa na redução dos fatores de segurança, sendo a seção G a mais sensível a essas variações, comportamento associado à sua localização central na barragem, presença de materiais com menores parâmetros de resistência ao cisalhamento nessa região. A análise dos incrementos necessários para o atingimento dos níveis de controle indicou que, para o nível de Atenção, são necessárias elevações da linha freática entre aproximadamente 2,6 m e 6,0 m, enquanto para o nível de Alerta os incrementos podem atingir valores da ordem de 10,2 m a 10,9 m, e para o nível de Emergência ultrapassam 15 m. Esses resultados evidenciam que a estrutura opera com margem de segurança significativa em relação aos estados mais críticos, uma vez que tais variações são substancialmente superiores às registradas ao longo do período analisado. Adicionalmente, a análise dos intervalos de fator de segurança associados aos níveis de controle indicou que, para condições não drenadas de pico, os valores obtidos são, em geral, superiores aos limiares estabelecidos pela Resolução ANM nº 95/2022 para enquadramento em níveis de emergência. Tal comportamento está associado ao fato de que os cenários analisados foram definidos com base na linha freática máxima construída a partir de dados reais dos INA, representando condições críticas plausíveis e coerentes com o histórico da estrutura, que não apresenta registros de instabilidade. Dessa forma, conclui-se que a metodologia proposta se mostrou adequada para a avaliação integrada da estabilidade e do comportamento hidráulico da barragem, constituindo uma ferramenta robusta para o monitoramento e a gestão da segurança de estruturas de contenção de rejeitos. Ressalta-se que os níveis de controle definidos possuem caráter complementar aos critérios normativos, especialmente sob a perspectiva operacional, permitindo a integração entre a resposta hidráulica observada nos instrumentos e o desempenho geotécnico da estrutura. Por fim, destaca-se que a análise desenvolvida está restrita ao modo de falha por instabilidade de taludes, não contemplando outros mecanismos relevantes, como galgamento, erosão interna e liquefação.