Caracterização geológico-geotécnica dos litotipos aflorantes no entorno da Uhe Mauá-PR

Abstract

Resumo: As barragens são obras de grande potencial de risco, haja vista que um eventual colapso tem consequências catastróficas ao meio ambiente. Tais ocorrências reforçam a necessidade e especial importância nos investimentos em levantamentos preliminares e monitoramento destas estruturas com intuito de melhorar a segurança da barragem. Em estudos prévios à construção de uma barragem, a investigação geológico-geotécnica realizada é extremamente importante para a caracterização e compartimentação geomecânica do maciço. O trabalho proposto objetivou identificar feições geológicas que enriqueçam o conhecimento acerca da fundação da barragem e aumentem a segurança da estrutura, por meio da integração entre o levantamento geológico-estrutural, correlação de atributos geotécnicos, instrumentação e monitoramento geodésico. A pesquisa tomou como base a Usina Hidrelétrica de Mauá e seu entorno, localizada sob o rio Tibagi, a noroeste do município de Telêmaco Borba divisa com Ortigueira no Estado do Paraná. O local em que foi construída a UHE Mauá está inserido sobre soleiras de diabásio da Formação Serra Geral e rochas sedimentares paleozoicas da Bacia do Paraná, de alto controle estrutural em função da intersecção de estruturas regionais como o Arco de Ponta Grossa, Zona de Falha São Jerônimo Curiúva com a Zona de Falha Jacutinga. A análise estrutural possibilitou o reconhecimento de feições estruturais, com predomínio de direções N50-60E de maior penetratividade em mesoescala e N40-50W, mais pervasivas na escala regional. As descontinuidades mapeadas são caracterizadas, principalmente por juntas, falhas e zonas de cisalhamento cataclásticas associadas a eventos tectônicos transcorrentes, por vezes, de regime transtrativo com estruturas em flor negativa e falhas oblíquas, identificadas nos sedimentos paleozoicos e rochas básicas da Formação Serra Geral. Em conjunto ao levantamento estrutural, foi confeccionada a modelagem geomecânica da fundação da barragem, com o software Voxler 3, que interpola, por meio da geoestatística, graus de consistência, fraturamento, alteração e RQD dos dados obtidos das sondagens realizadas na época dos estudos prévios à construção da barragem. Para a modelagem foram utilizados 22 furos, com um total de 512 m, distribuídos na região da fundação da barragem, em que foram desconsiderados os segmentos escavados para construção desta estrutura. O resultado apresentou concentrações locais em segmentos com alto grau de fraturamento e alteração da rocha, identificados principalmente na margem direita da barragem, que coincidem com descontinuidades mapeadas em campo e alinhamentos interpretados no relevo. A caracterização geológico-geotécnica do maciço rochoso permitiu identificar áreas suscetíveis de riscos à obra, que por meio do monitoramento geodésico apresentaram recalques pouco expressivos à segurança do empreendimento. Palavras-chaves: Modelagem Geomecânica, Barragens, Fundação.

Abstract: The dams are civil works of great potential risks, given that a possible collapse would have catastrophic consequences for the environment. Such events reinforce the need and particular importance in the investment in preliminary surveys and monitoring of these structures aiming to improve dam safety. In previous studies the construction of a dam, the geological and geotechnical investigation is extremely important for the characterization and geomechanical compartmentation of the rock mass. The proposed work aimed to identify geological features that enrich the knowledge of the dam’s foundation and increase the safety of the structure, through the integration of geological and structural survey, correlation with geotechnical attributes, instrumentation and geodetic monitoring. The research was based on the Mauá Hydroelectric Power Plant and its surroundings, located under the Tibagi River, northwest of the town of Telêmaco Borba on the border of Ortigueira in Paraná. The place where it was built the Mauá Hydroelectric Power Plant is part of diabase sills of the Serra Geral Formation and Paleozoic sedimentary rocks of the Paraná Basin, high structural control due to the intersection of regional structures such as the Ponta Grossa Arch, Saint Jerônimo Curiúva Fault Zone with Jacutinga Fault Zone. Structural analysis allowed the recognition of structural features, with a predominance of N50-60E direction of greater penetrative mesoscale and N40-50W, more pervasive in regional scale. Mapped discontinuities are characterized mainly by joints, faults and shear zones associated with cataclastic tectonic strike-slip events, sometimes of transtensive shear regime with negative flower structures and oblique faults identified in Paleozoic sediments and basic rocks of the Serra Geral Formation. At the same time as leading a structural survey, the geomechanical modeling of the dam’s foundation was done with the Voxler 3 software, which interpolates through geostatistics, degrees of consistency, fracturing, alteration and RQD data obtained from surveys carried out at the time of studies previous to the dam’s construction. For the modeling, 22 holes were used with a total of 512 m, distributed in the region of the dam’s foundation, they were disregarded segments excavated for building this structure. The result showed local concentration in segments with high degree of fracturing and alteration of the rock, identified mainly on the right bank of the dam, which coincides with discontinuities mapped in the field and alignments interpreted in relief. The geological and geotechnical characterization of the rock mass identified areas of potential risk to work, which geodetic monitoring showed that settlements have little expressive safety issues for the project. Keywords: Geomechanical Modeling, Dams, Foundation.