Info Estudo do Comportamento Diferido no Tempo de Túneis em Argilas Sobreconsolidadas
O trabalho de tese versa o tema do comportamento diferido no tempo de túneis em formações argilosas sobreconsolidadas, designadamente no que se refere aos deslocamentos induzidos no maciço envolvente e aos esforços mobilizados na estrutura de suporte. Tem o objectivo de contribuir para a compreensão dos mecanismos de funcionamento destas obras geotécnicas numa perspectiva de controlo de segurança a elas associado. Em terrenos de natureza argilosa, na sequência do alívio de tensões e alteração do regime hidrológico resultantes das operações de construção de um túnel, além das deformações imediatas, resultantes da escavação, podem ocorrer deformações diferidas no tempo, quer durante as actividades de construção da obra, quer após a sua entrada em serviço, com eventuais danos associados. A ocorrência de deformações ao longo do tempo neste tipo de formações pode ter na sua base processos como a fluência, a consolidação e a expansão. Estas deformações podem ser especialmente pronunciadas, se em zonas extensas do terreno for alcançada a sua superfície de cedência, determinada pela história de tensões a que se encontrou submetido. Para efeitos de dimensionamento estrutural, estas deformações devem ser devidamente contabilizadas. Neste contexto, descrevem-se inicialmente, as principais características do comportamento de túneis em terrenos brandos, efectuando-se uma descrição fenomenológica dos efeitos diferidos no tempo em geomateriais. É feita referência a registos de observação de obras onde ocorreram deformações ao longo do tempo. Referem-se as principais vias para a sua modelação numérica. A viscoplasticidade ao permitir descrever o comportamento de materiais que possuem deformações irreversíveis dependentes do tempo afigura-se como uma via para abordar este tipo de comportamento. A aplicação de modelos constitutivos elasto-viscoplásticos e elastoplástico-viscoplásticos, baseados nos conceitos de cedência, de estados críticos, e de superfície envolvente no espaço de tensões, permitiu reproduzir o comportamento diferido no tempo obtido em ensaios de laboratório numa argila sobreconsolidada do Oligocénico de Lisboa. As actividades de caracterização laboratorial incluíram a realização de ensaios de fluência não drenados de corte triaxial e de corte torsional, em que amostras de cilindro oco foram submetidas a trajectórias de tensão de natureza tridimensional distintas das trajectórias triaxiais. A aplicação em análises numéricas dos modelos referidos a problemas de valores na fronteira, tal como é o caso de túneis, permitiu revelar que, em determinadas situações, as deformações ao longo do tempo, são particularmente expressivas. A análise do comportamento observado de uma obra subterrânea recentemente concluída neste tipo de formação geológica, no âmbito do Plano de Expansão do Metropolitano de Lisboa, evidenciou um comportamento diferido no tempo, que os modelos propostos reproduziram satisfatoriamente.
Número Páginas: 440 p..
Autor(es): Oliveira, M. M.
Info Propagação e mitigação de vibrações de baixa frequência geradas por comboios de alta velocidade
Autor(es): Marcelino, J.
Keywords: Mitigação; Vibrações; Alta velocidade ferroviária
Info Renovação de plataformas ferroviárias. Estudos relativos à capacidade de carga
Esta dissertação pretende ser um contributo para o desenvolvimento de uma metodologia de abordagem do problema da renovação de plataformas ferroviárias em serviço, em particular no que se refere à avaliação da capacidade de carga e técnicas de reforço. A referida metodologia foi desenvolvida com o objectivo de apoiar os projectos de renovação das vias férreas. Os principais aspectos abordados são os mecanismos que contribuem para a degradação das vias férreas, a caracterização "in situ" das plataformas, as existentes e as que são renovadas, o comportamento mecânico dos materiais que as constituem (os existentes e os das camadas a colocar) e os procedimentos para a sua caracterização. A realização de um número elevado de ensaios sobre os materiais e as camadas que constituem a subestrutura antiga das vias férreas da Linha do Norte, permitiu a obtenção de um importante acervo de dados que serviram de base a diversos estudos. O desenvolvimento de um equipamento de carga triaxial cíclica de grandes dimensões permitiu a caracterização mecânica, em laboratório, do balastro contaminado e dos agregados britados de granulometria extensa que constituem as novas camadas da subestrutura da via férrea. A modelação física de subestruturas da via férrea em fossas de ensaios, onde se construíram provetes prismáticos de grandes dimensões, permitiu reproduzir, no essencial, as condições físico-mecânicas das subestruturas das vias férreas antigas e daquelas que são renovadas. A aplicação de diversos métodos não destrutivos na caracterização física e mecânica da subestrutura da via permitiu avaliar a potencialidade de cada um desses métodos e estabelecer valores de referência do módulo de deformabilidade equivalente em diversas situações. A modelação numérica da subestrutura da via férrea, através de um programa onde se implementaram os modelos constitutivos estabelecidos com base em ensaios laboratoriais, permitiu reproduzir os resultados dos ensaios realizados no modelo físico. A modelação numérica da via (superestrutura e subestrutura), permitiu avaliar a resposta em termos de tensões e deformações das camadas de apoio e da fundação, sujeitas às cargas impostas pelos comboios e à influência das condições climáticas.
Keywords: Ensaios in situ; Modelação física; Modelação numérica; Ensaios laboratoriais; Renovação de caminho de ferro; Capacidade de carga; Deformabilidade da via férrea; Fundação da via férrea; Balastro; Linha férrea
Número Páginas: 440.
Info Evolução Morfo-Sedimentar de Margens Estuarinas (Estuário do Tejo, Portugal)
As margens estuarinas são constituídas por diversos elementos morfo-sedimentares, interdependentes entre si através de processos hidrodinâmicos, sedimentares, morfológicos e ecológicos. Estas características conferem à zona marginal do estuário uma sensibilidade particular a desequilíbrios entre o suporte morfológico e sedimentar e à acção dos agentes hidrodinâmicos, climáticos e antrópicos. A presente tese contempla o estudo da evolução morfo-sedimentar de margens estuarinas, procurando identificar as condições genéticas, caracterizar e quantificar os processos evolutivos actuais e passados. A área em estudo situa-se na margem sul do estuário interno do Tejo, entre Alcochete e Cacilhas, incluindo a restinga do Alfeite e a baía do Seixal. Efectuou-se a caracterização hidrodinâmica, morfológica e sedimentar da região em estudo e a avaliação dos padrões evolutivos à mesoescala e microescala. O estuário do Tejo é caracterizado por extensas zonas intertidais constituídas por rasos de maré e sapais. Estas áreas são alimentadas por sedimento em suspensão de origem fluvial, redistribuído pelas correntes de maré. Contrastando com o predomínio da sedimentação essencialmente silto-argilosa, surgem na margem sul praias e restingas de natureza arenosa que indicam a actividade de ondas de geração local. A morfologia da restinga do Alfeite evidencia a actividade de ondas, quer na sua formação, quer na sua evolução temporal. A sua instalação, há cerca de 500 anos atrás, terá correspondido a um episódio de mobilização considerável de material grosseiro proveniente de fontes sedimentares próximas - as rochas detríticas miocénicas e pliocénicas. A instalação da restinga proporcionou a manutenção de um ambiente de baixa energia, constituído por rasos de maré e sapais (baía do Seixal). O clima de agitação local está sobretudo relacionado com as nortadas, devido às maiores distâncias de fetch associadas e à intensidade mais elevada dos ventos daquele quadrante. O clima de agitação médio, obtido através de um modelo de previsão da agitação, caracteriza-se por alturas significativas de onda entre 0,2 e 0,4 m e por períodos de zero ascendente de 2 s. Em condições extremas a altura significativa de onda pode atingir 1,3 m. As ondas de geração local no estuário interno têm capacidade para causar a ressuspensão, transporte e acumulação de areias na margem sul, virada às direcções de fetch mais longo. Identificaram-se dois domínios principais de transporte longitudinal, envolvendo um caudal sólido semelhante de 20 000 - 30 000 m3/ano. Estes resultados concordam como as direcções de desenvolvimento e de progradação das restingas de areia. O padrão de dispersão de material sedimentar concorda também com a localização de fontes sedimentares potenciais. A restinga do Alfeite mostra uma variação morfológica evidente nos últimos 150 anos, dominada pelos processos de erosão e envolvendo a redução da área da praia em cerca de 15 ha. As modificações mais importantes ocorreram no período 1930-1979, com uma taxa de erosão média de 0,3 ha/ano, que coincidiu com intensa intervenção antrópica no sistema envolvendo alteração dos balanços sedimentares locais. As taxas de erosão obtidas através da análise evolutiva à mesoescala concordam com os volumes sedimentares avaliados para a deriva litoral local. O padrão evolutivo à microescala da praia do Alfeite mostra igualmente um comportamento particular de resposta a alterações hidrodinâmicas locais e à acção antrópica. O padrão de evolução à mesoescala e microescala da baía do Seixal sugere uma diferença acentuada entre o comportamento das zonas subtidal e intertidal inferior, com alguma dominância dos processos erosivos (com uma taxa de erosão média de 1-2 cm/ano), e o da zona supratidal com taxas de sedimentação relativamente elevadas (1cm/ano). O modelo morfo-sedimentar proposto para a baía do Seixal é essencialmente um modelo de redistribuição de sedimentos entre os rasos de maré superiores e sapais e os canais; resulta a selecção natural entre siltes grosseiros e areia e uma fracção mais fina com componente orgânica importante. À macroescala, o modelo evolutivo proposto será interrompido por episódios de entrada excepcional de material, principalmente através da rede hidrográfica local, associados a eventos extremos. As margens estuarinas são particularmente sensíveis a alterações extremas dos balanços sedimentares locais, sendo clara a interdependência entre a evolução morfológica e a interferência antrópica no sistema.
Autor(es): Freire, P.
Info Instrumentos de Apoio à Gestão de Estuários - Indicadores Ambientais
Os estuários são sistemas ricos em recursos naturais e de grande fragilidade ecológica. O seu uso, como suporte de múltiplas actividades, faz com que seja necessário definir planos de gestão destinados a compatibilizar tais utilizações, salvaguardando o equilíbrio ecológico e a saúde pública. Reviram-se os conceitos de estuário, suas características e tipos. Identificaram-se princípios e metodologias para a sua gestão, que requerem o uso de instrumentos, dentre os quais são objecto central do presente estudo os sistemas de indicadores ambientais. O modelo de enquadramento adoptado foi o de Pressão Estado Resposta. As aplicações do conceito de indicador ambiental a estuários são recentes e limitadas, devido à especificidade destes sistemas, em particular, da coexistência de escalas de tempo distintas no controlo dos processos hidrodinâmicos e das suas características bio-geo-químicas. A caracterização ambiental dum estuário requer a aplicação de uma metodologia que inclui, além de informação de contexto, a identificação das zonas homogéneas, definidas com base em critérios morfológicos, de salinidade e de gestão, e das escalas de tempo relevantes, para definir os domínios de integração espacial e temporal das variáveis observadas, que conduzem aos valores significativos. A estes é removida a dimensão, sendo normalizados por aplicação de operadores algébricos e gráficos, inferindo-se a conformidade com a qualidade ambiental a partir dos valores dos indicadores normalizados. A metodologia inclui a definição de classes de qualidade. A metodologia foi ensaiada no estuário do Tejo. A sua caracterização, cobrindo as temáticas da eutrofização e estado de oxigenação, da qualidade estética e da contaminação bacteriológica e por xenobióticos, demonstrou a exequibilidade do método. Os resultados, se bem que de interesse relativo por recorrerem a dados heterogéneos e, por vezes, sem actualidade, revelam um estuário com baixa susceptibilidade à poluição, onde o incumprimento das normas de emissão pelas fontes poluentes era dominante. Porém, o estado do estuário revelou-se, em grande parte da sua extensão, bom ou excelente relativamente a alguns parâmetros, embora tenham sido identificadas situações de não conformidade. A metodologia é, assim, exequível, mesmo quando aplicada a um estuário complexo como o Tejo, e capaz de diferenciar situações de qualidade ambiental distintas. Constitui um instrumento de gestão útil para o apoio ao planeamento de programas de monitorização, para a sistematização da informação e para a comunicação clara com os responsáveis pelas decisões e com o público.
Autor(es): Cardoso da Silva, M.
Info Transformações Não-Lineares De Ondas Marítimas Em Zonas Portuárias. Análise pelo Método dos Elementos Finitos. Teses e programas de investigação do LNEC