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Soil water content measurement is crucial during compaction control of embankments. The current techniques used to measure the soil water content in the field are outlined, and their advantages and limitations are indicated. Most techniques require destructive sampling and yields late results, or involve expensive equipment and are hard to set up. Low-cost capacitive and resistive moisture sensors entered successfully in last decades in agronomy applications to automatize crops irrigation. The purpose of this study is to identify whether these sensors are reliable to be used in geotechnical engineering and, in particular, to what extent can they aid compaction control of embankments. Three resistive sensors and two capacitive sensors are tested on five types of soils prepared with a wide range of water contents. The experimental procedures are described, and the sensors output data are compared with water contents obtained from the oven-drying technique. A new device that allows calibration of the sensors on compacted soils is developed. Soils characteristics that can influence moisture measurement using capacitive and resistive sensors are also explored. Test results suggest that some of the sensors can estimate the soil water content on compacted fine grained soils, when proper calibration procedure is successfully achieved. Sensors accuracy tend to increase as the soil void ratio decreases. Such sensors may be useful for expedite measurements, especially, when later counter-prof is available, or when a wide interval for the water content is acceptable.

An experimental study on internal erosion of coarse-grained soils collected from the Rhine River is presented. The tests performed on laboratory column aim to assess the potential of such soils to suffusion and to characterize their stability and the variation of the soil physical parameters during the suffusion process. An experimental device (large vertical column with 60 cm of height and 26 cm of diameter) has been developed, which allows the application of upward flow to noncohesive soils under controlled hydraulic loading. The investigation of the parameters affecting the suitability of the soils to suffusion leads to the identification of the hydraulic gradient that initiates the migration of particles to the outlet. The results show an increase in permeability, which is related to the migration and the washing out of fine particles in the upper layer. The particle size distribution of the downward soil layer after test is performed, and the analysis corroborates the localization of particles suffusion. The grain size analysis of the outlet shows that eroded particles are smaller than 500 lm and their size rather increases with increasing hydraulic load. Usual methods based on geometrical criteria proved to overestimate the susceptibility to suffusion of soils from the Rhine, and, therefore, one consider that, for such soils, it is preferable to carry out laboratory tests to evaluate the suffusion process.

Soil-rockfill mixtures (SRMs) are economical and environmentally friendly materials. Due to the absence in theliterature of constitutive models specifically developed and tested for SRMs, a new constitutive model, theSubloading Surface Rockfill Model, is presented. This model allows the occurrence of plastic strains inside the yield surface, inducing a smooth elastic/plastic transition. The results of experimental tests for different coarse fractions (CF) of several SRMs performed on samples from Odelouca Dam are compared with those obtained with this model. The model was able to reproduce reasonably well the response of SRMs considering the intrinsic variability of the tested specimens.

In order to improve the rather insufficient knowledge about the hydromechanical behavior of soil

The limitation of the progression of internal erosion in zoned dams, potentially caused by an upstream zone built of coarse, well-graded soils with non-plastic fines, is assessed using a new test cell. This device allows two types of tests to be conducted: the flow-limiting erosion test (FLET) and the crack-filling erosion test (CFET), which are designed to study the isolated influence of the flow-limiting action and the crack-filling action, respectively. The specimen is subjected to water flow along a hole drilled in the core and the upstream zone. In the CFET, the specimen additionally includes a downstream filter. Three upstream materials with non-plastic fines, a core and a filter are examined. The results of nine FLETs and nine CFETs are presented and analysed. The FLETs show the clear influence of the compaction water content, fines content and gravel content of the upstream soils in their capability to provide the flow-limiting action. The CFETs show that the specimen using the coarsest upstream soil (with 21% non-plastic fines) compacted on the dry side is capable of stopping the progression of erosion, enabling a partial crack-filling action. In all other test conditions, the filtering mechanism due to erosion of the upstream soil provides an important limitation of the erosion process. Based on the tests, practical recommendations to assess the influence of upstream zones on the limitation of internal erosion are proposed.

The paper presents the main results of a research study into the crack-filling ability of granular materials located upstream of an erosion path in the core of a zoned dam. Upstream crack fillers are usually considered in dams located in zones of high seismic activity, as a redundant element, should a crack develop in the core and the downstream filter fail to retain the eroded particles. Uniform soils of fine-sand size are highly effective at filling cracks and stopping the progression of erosion; however, they can be significantly expensive. In the interest of reducing the costs of their overuse, an experimental investigation is conducted of the extent to which gap-graded sandy gravels that are naturally present during the construction of dams can safely provide the crack-filling action. It was concluded that the sand content of the upstream material that is susceptible to suffusion, and its relation with D15F of the filter, is critical for rapid crack filling to occur. Other parameters influencing crack-filling ability are the gravel content, the fines content and the type of the fines in the upstream soil. Practical rules to estimate the likelihood of crack filling by an upstream granular material being effective at stopping the progression of internal erosion along a concentrated leak in zoned dams are also proposed.

A new laboratory test, the crack-filling erosion test (CFET), was developed to study crack filling during the progression of internal erosion in the embankment of zoned dams. Crack filling involves the transport of eroded material from an upstream zone, through a flaw in the core, which is then retained by a downstream granular layer. In the CFET, the specimen comprises a core, an upstream shell material, and a downstream filter layer. These are compacted inside a test apparatus made up of several pieces. The specimen is subjected to water flow through a predrilled hole in the core to simulate a concentrated leak. Seven granular upstream materials, two core soils, and two granular filters are examined. Following an extensive testing program, experimental observations and physical descriptions are presented. Three main types of pattern behaviors are identified: rapid crack filling with almost “no erosion” of the core; filtering after “some erosion” or “excessive erosion” of the core and/or upstream material; and “continuing erosion” of the core and upstream material. When the core has moderate-to-high resistance to erosion, crack filling is mainly governed by grading properties of the upstream zone and of the filter. Crack filling is more likely to occur the finer the filter layer, the higher the fine-sand content of the upstream soil, and the lower the fines content of the upstream soil. Test results are checked against the subjective guidelines on crack-filling action available in the literature.

A new laboratory test, named the flow limitation erosion test (FLET), has been designed and developed to study upstream flow limitation during the phase of progression of internal erosion in the embankment of zoned dams. Upstream flow limitation may occur because of the presence of the shell or a transition zone upstream of a cracked core. In the FLET, the soil specimen is composed of core and upstream shell materials. These are compacted inside a test apparatus made up of several pieces assembled in steps. Then the soil specimen is subjected to water flow through a predrilled hole in the core material to simulate a concentrated leak, initiated, for example, by large differential settlement or hydraulic fracture. In most tests, the hole is also drilled in the upstream material to simulate the scenario in which the mechanism causing the flaw in the core is also likely to affect the upstream zone. Combinations of the same core material and several types of coarse-grained upstream materials (broadly graded and gap-graded soils) are tested for a range of compaction conditions and hydraulic loads. It is shown that FLET is capable of assessing whether there is upstream flow limitation and whether the internal erosion process stops, shows a trend of slowing down, or progresses. Upstream flow limitation is shown to be dependent on the fines and gravel content, fines plasticity, and compaction water content of the upstream material. In the particular case of the tested gap-graded soils, it is shown to be also dependent on the initial gradient along the upstream material.

The employment of non-traditional materials such as soil–rock mixtures, for economic and environmental reasons, in the construction of earthworks poses some new challenges for compaction techniques and their control as well as for the determination of the characteristics of the embankment that result from the compaction method. Those characteristics experience important changes according to the relative percentages of the existing fractions. Usually, this kind of material results from bulky rock extraction without explosives, and it can include some large size particles (greater than 0.5 m). In addition, the measured deformations associated with these materials have been larger than expected. For the execution control of the soil–rock mixtures from the Odelouca dam borrow areas, a series of vibratory and standard compaction tests was performed to estimate reference values for the maximum dry density and optimum water content of these materials and a new methodology was proposed. Odelouca dam is a zoned embankment dam, 76 m high, with clayey soil in the core and weathered schist with a significant fraction of oversized particles in the shells. This paper presents the results of the compaction control as well as the dam performance during the construction and first filling phases as a validation of implemented construction procedures.

The employment of nontraditional materials such as soil-rock mixtures, for economic and environmental reasons, in the construction of earthworks poses some new challenges for compaction techniques and their control, and for the determination of the embankment characteristics that result from the compaction method. Those characteristics experience important changes according to the relative percentages of the existing fractions. Usually, this kind of material results from bulky rock extraction without explosives, and it can include some large-size particles (greater than 0.5 m). In addition, the measured deformations associated with these materials have been larger than expected. For the execution control of the soil-rock mixtures from the Odelouca dam borrow areas, a series of vibratory and standard compactation tests was performed to estimate reference values for the maximum dry density and optimum water content of these materials, and a new methodology was proposed. The Odelouca dam is a zoned embankment dam, 76-m high, with clayey soil in the core and weathered shist with a significant fraction of oversized particles in the shells. This paper presents the results of the compaction control in addition to the dam performance during the construction and first filling phases as a validation of implemented construction procedures. DOI: 10.1061/(ASCE)C0.1943-7862.0000864. O 2014 American Society of Civil Engineers.

Particle breakage plays an important role in rockfill mechanical behaviour. Under compression or shear, the crushing of particles modifies the grain size distribution and indirectly, the material permeability, their frictional properties and the corresponding critical state. In order to study the breakage of individual particles, several approaches were adopted using discrete element method (DEM). Some considered sub-particles joined by bonding or cohesive forces, other replaced particles, which verified a predefined failure criterion, by an equivalent group of smaller particles. In this paper, using the discrete element method, a new methodology was developed. It consisted of modelling crushable rockfill particles using the clump logic, which was responsible for providing a statistical and spatial variability in the strength and shape of the particles. Particle movements and interactions were determined using DEM, allowing to determined the deformation of the rockfill material. Clumps have a major advantage of severely decreasing the num- ber of contact equations to be solved in the model, resulting in less computer time. A comprehensive study of the brittle failure of single-particle crushing tests is presented. Preliminary tests on particle size evolution were also performed, assuming some simplifi- cations. No attempt was made to simulate the real particle size distribution (PSD), due to the cost of simulating smaller particles. Single-particle crushing tests and oedome- ter tests were simulated using crushable particles, whose results were in agreement with experimental data.

Neste trabalho estuda-se experimentalmente a fluência e a relaxação de enrocamento submetido a diversos níveis de carga. Uma série de ensaios de relaxação foram realizados num enrocamento para incrementos de 100 kPa até 1MPa, com patamares de 24 horas. Um dos objetivos deste trabalho foi estudar a evolução granulométrica, durante os ensaios, e observar as diferenças entre os coeficientes de uniformidade (C u ) e de curvatura (C c ). Numa segunda fase do trabalho o objetivo foi estudar o efeito do tamanho das partículas no comportamento do material, utilizando uma granulometria uniforme. Em cada ensaio foram observados dois tipos de deformações, sugerindo que a deformação pode ser dividida em componente instantânea e uma comportamento dependente do tempo.

In recent years, interest in rockfill mechanics has considerable increased, since it has been applied in many geotechnical structures throughout the world. Rockfill is commonly used in road and railway embankments, railway ballast and earth and rockfill dams. Whether its applied in concrete face rockfill dams or embankments for roadways or high-speed train lines, a precise prediction of expected deformations is needed. Since rockfill behaviour started being investigated that significant differences between rockfill and soils behaviour and characteristics were pointed out. A main difference is related to particle breakage, which depends on the strength of particles, particle size distribution, particle geometry and degree of weathering, stress level and relative humidity. Nonetheless, the effect of RH on rockfill behaviour has been neglected both in experiments and in constitutive modelling despite its fundamental effect. The importance of water action, for a wide class of rockfill materials, can be assessed analysing the behaviour of rockfill dams under reservoir impoundment or climatic conditions. This paper presents the results of triaxial tests performed on compacted specimens of a granite rockfill. Different aspects of the rockfill behaviour, important for constitutive modelling, were studied, namely the shape of yielding loci and the dilatancy rules. Dilatancy was described in terms of plastic work input and the shape of the yield locus, in a triaxial plane, was established by different experimental techniques. Yielding loci can be well represented by approximate elliptic shapes, whose major axis follows approximately the K0 line.

This paper concerns about the assessment of the hydraulic behavior of a 50 m height zoned dam used for industry water supply, located in Alentejo region, in Portugal. The original draining system of the embankment is composed of a sub-vertical filter, located downstream of the central core, and by a drainage blanket placed over the foundation, in the deeper area of the valley, which, in turn, discharges to a downstream drainage toe. In this study, the achieved performance of neural network models to predict the flow rate in a drain was very good when compared with traditional multiple linear regression models. Despite the good results presented, it is necessary to carry out further studies including the results obtained from other individual drains, and it is not dispensable a global evaluation of the dam safety on the basis of a comprehensive analysis of the various observed parameters. Finally, it is always wise to carry out the safety evaluation simultaneously with various models rather than with just one model.

The effect of suction in the compressibility of rockfill along different stress paths is studied using the discrete element method. Rockfill particles are modeled as breakable clumped particles and reasonable consistency is found between the predicted and experimental results. The simulation highlights the influence of suction and the particle breakage on the mechanical behaviour of the assembly. The capabilities of the discrete element method are also explored to study the microscopic interactions that occur during the oedometer tests.

O comportamento dos materiais de enrocamento é fortemente condicionado pela resistência ao esmagamento das suas partículas. A resposta deformacional de um provete de ensaio resulta na rotura dos elementos de rocha, quando as tensões de contacto ultrapassam a resistência ao esmagamento, ou de um rearranjo das suas partículas, até se atingir um estado de equilíbrio. É sabido que certos aspetos do comportamento de enrocamento, como a compressibilidade e resistência ao corte, dependem da tensão de confinamento e que essa dependência é afetada pela quebra das partículas. Recentemente, tendo surgido um crescente interesse no estudo da influência da sucção no comportamento do material enrocamento, devido à sua importância na quebra das partículas, julga-se importante caracterizar esta influência. Para melhor quantificar a quebra de partículas, vários investigadores propuseram diferentes índices de quebra. Estes baseiam-se essencialmente nas curvas granulométricas antes e depois de cada ensaio. Para estudar o comportamento mecânico do enrocamento foram realizados ensaios no edómetro de grandes dimensões do LNEC, para diferentes trajetórias de tensões e sucções. Neste artigo descreve-se a evolução dos vários índices de quebra, propostos na literatura, e adotam-se três dos principais para estudar a evolução granulométrica. No final caracteriza-se o comportamento mecânico do enrocamento e avalia-se o desempenho de cada um dos índices de quebra, sugerindo-se o mais indicado para aplicar em estudos futuros.

Concrete face rockfill dams (CFRDs) are becoming a widely used type of rockfill dam all over the world. Until recently, the design and construction of CFRDs were empirically based primarily on precedent and engineering judgments. Few numerical or analytical methods have been developed to properly evaluate the deformation of CFRDs, which is important for dam safety and for subsequent evaluation of seismic performance. This paper describes the setup of a finite element method (FEM) model for the three dimensional simulation of the construction of Montesinho CFRD and filling of the its reservoir using the Code-Aster code. The prototype of the study is the 36.5 m high Montesinho CFRD, located in the north of Portugal near the Spain border, in the Sabor river in the Montesinho Natural Reserve, witch has been completed in 2016. Settlements are regarded as a key indicator of dam safety. Therefore, the time-dependent settlement behaviour of Montesinho CFRD is studied on the basis of in situ settlement-monitoring records. The monitoring results covered the construction period, the initial filling of the reservoir and 2 years of operation. Two different elastoplastic models (Druker Prager, Cam Clay) were implemented to better model the rockfill materials. The model parameters were calibrated by large-scale triaxial tests, performed on materials used in the dam. The numerical results agree well with in situ monitoring records of dam settlements, allowing to predict the deformation of the dam in the future.

O estudo experimental apresentado visa a avaliação do comportamento erosivo de solos grossos de granulometria descontínua. Em particular é avaliada a suscetibilidade deste tipo de solos sofrerem fenómenos de erosão interna por sufusão, quando sujeitos a um escoamento vertical ascendente. Foram ensaiados laboratorialmente seis solos granulares sem fração de areia média a grossa. Quatro destes solos não têm finos, um tem 5% de finos não plásticos e um tem 5% de finos com alguma plasticidade (índice de plasticidade de 14%). A aplicação dos métodos empíricos disponíveis na literatura para avaliar a estabilidade interna dos solos sugere que a maioria dos solos selecionados é internamente instável, ou seja, suscetível a sufusão. Os ensaios de percolação com fluxo ascendente foram conduzidos em provetes cilíndricos com seção circular de 200 mm de diâmetro e com 150 mm de espessura. Durante um ensaio o gradiente hidráulico vertical aplicado ao provete é aumentado sequencialmente com pequenos incrementos de perda de carga. A observação visual do topo do provete, juntamente com a análise da evolução do caudal de descarga, permite determinar os gradientes que originam a erosão das partículas mais finas e que conduzem ao desenvolvimento de sufusão no provete. Um fenómeno de “borbulhar de areia” foi observado em solos que exibiram sufusão, resultando na deposição das partículas mais finas no topo do provete. Os ensaios laboratoriais realizados com os solos sem finos mostraram claramente que quanto maior a fração de areia fina do solo maior é a quantidade de material que é depositada no topo do provete, no entanto, maior são os gradientes associados à iniciação e ao desenvolvimento da sufusão. Os solos descontínuos com finos não plásticos têm maior suscetibilidade a ter erosão por sufusão que os solos descontínuos com finos com alguma plasticidade, em especial para gradientes mais baixos.

The crack-filling action in zoned dams, by a granular upstream zone located upstream of a damaged core, was investigated experimentally using the Crack-Filling Erosion Test (CFET). The CFET allows testing specimens with three distinct zones: the upstream zone, the core and the downstream filter. The results of a series of laboratory tests are presented. A total of 34 tests were conducted combining 6 coarse-grained (gap-graded) upstream materials, 2 core soils, and 2 granular filters. The results of the CFETs showed that the crack-filling action is mainly controlled by some of the properties of the upstream zone and of the filter. Core soils with moderately slow erosion, or less erodible, should not have an influence on the crack-filling action. This is so mainly because the filling mechanism should occur over a very short period. The factors influencing the crack-filling by an upstream material are addressed, and some rules which give dam engineers a tool for decision-making about the potential of a upstream material to limit progression of erosion in concentrated leaks are indicated.

O comportamento dos materiais de enrocamento é fortemente condicionado pela resistência ao esmagamento das suas partículas. A resposta deformacional de um provete de ensaio é em grande parte devida à quebra das partículas. Como tal, torna-se importante caracterizar mecanicamente os fragmentos rochosos com o intuito de prever o comportamento estrutural de aterros de enrocamento. Recentemente, tem surgido um crescente interesse no estudo da influência da sucção no comportamento do material enrocamento e, como tal, julga-se importante caracterizar esta influência na quebra das partículas. Este artigo apresenta vários ensaios de esmagamento realizados sobre partículas de granito isoladas, de várias dimensões e para vários valores de sucção, onde se diferenciam os mecanismos de quebra de irregularidades e quebra completa da partícula. Os resultados são depois analisados e comparados, recorrendo à função de distribuição de Weibull.

Como ‚ bem sabido, a realiza‡Æo de barragens, a par dos reconhecidos benef¡cios de v riaordem resultantes da sua explora‡Æo, pode envolver danos potenciais para as popula‡äes ebens materiais e ambientais na sua vizinhan‡a, pelo que se torna indispens vel assegurarum controlo da seguran‡a dessas obras. Esses danos estÆo sobretudo associados aos efeitosda onda de cheia gerada pela rotura da estrutura. A que h  que adicionar naturalmenteos custos associados … destrui‡Æo da pr¢pria estrutura.

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Two mechanisms limiting the progression of internal erosion in zoned dams, potentiated by the presence of materials located upstream of a damaged core are investigated. These are the flow restriction and crack filling actions. The former is related with the ability of the upstream soil restricting the flows passing through a flaw in the core. The latter involves transport of particles from the upstream zone into a flaw in the core, up to a downstream granular zone. A new apparatus is developed from scratch. It allows carrying out two innovative laboratory tests: the Flow Limitation Erosion Test (FLET) and the Crack Filling Erosion Test (CFET). Following an extensive testing programme on thirteen upstream materials, two cores, and two downstream filters, experimental observations and physical descriptions are presented. The potential soil behaviour patterns are described. The apparatus can assess whether erosion in the core stops, slows down, or progresses. The flow restriction action is governed by grading, plasticity and compaction characteristics of the upstream soil. In gap-graded with 5% of fines, the hydraulic loading and type of fines are critical. Crack filling by granular soils occurs rapidly, being governed by the sand and fines content of the upstream soil, and an effective grain diameter (D15F) of the filter. Rules for preliminary estimation of the likelihood of occurrence of the studied actions are also proposed.

Em Portugal serão construídas, nos próximos anos, algumas centenas de quilómetros de vias férreas de alta velocidade. As exigências associadas a estas linhas, em particular no que concerne a tolerâncias de fabrico, são, naturalmente, mais restritivas que as das linhas férreas tradicionais, onde circulam comboios de carga e de passageiros a velocidades mais reduzidas. Em diversos países tem-se verificado que a conjugação de velocidades elevadas de circulação com determinadas características dos solos de fundação conduz a fenómenos de amplificação dinâmica das deformações resultantes da circulação dos comboios. As linhas de alta velocidade, em Portugal, terão inevitavelmente de atravessar zonas onde a velocidade de circulação se pode associar com as condições desfavoráveis das fundações criando os fenómenos dinâmicos referidos. O presente Programa de Investigação situa o problema da circulação dos comboios de alta velocidade sobre solos moles, faz uma revisão dos métodos existentes para a previsão e análise do fenómeno, e analisa as medidas de mitigação existentes. Em resultado da análise do problema são perspectivadas diversas linhas de investigação que têm como objectivo: a identificação dos factores que contribuem e condicionam a geração e propagação das vibrações; o desenvolvimento de ferramentas de análise e previsão; a identificação e estudo das zonas que, estando no traçado das linhas de alta velocidade em Portugal, possuem as características que potenciam o desenvolvimento do fenómeno e, finalmente, conjugando o conhecimento resultante dos tópicos anteriores, a análise das medidas de mitigação mais adequadas para os casos identificados. Por último, é apresentado um Programa de Pós-Graduação, onde são concretizadas as linhas de investigação propostas, sob a forma de planos de enquadramento de recém licenciados, de teses de mestrado e de doutoramento.

A primeira centrifugadora geotécnica portuguesa foi recentemente instalada (1994) noLaboratório Nacional de Engenharia Civil. Para tanto estabeleceu-se um plano de acçãovisando três objectivos principais. Por um lado, e dada a natureza pioneira à escala nacional daaplicação em causa fundamentar a técnica de modelação física proposta. Por outro,materializar os meios necessários à exploração do novo recurso. Finalmente, aplicar a técnicade modelação física, no âmbito de um plano de investigação que permitisse ilustrar as suaspotencialidades. Esta dissertação constitui o corolário desse programa de acção, reflectindo ostrês objectivos programáticos estabelecidos.

RESUMO O presente trabalho visa fundamentalmente apresentar novas propostas na modelação de determinados efeitos característicos de aterros, especialmente quando se trata de aterros de enrocamento. Os efeitos visados, o colapso e a fluência manifestam-se pelo aumento das deformações dos aterros nomeadamente de barragens. No primeiro caso, as deformações são provocadas pela molhagem do material e ocorrem de forma súbita, podendo implicar importantes perdas de folga das barragens. No segundo, as deformações ocorrem de forma diferida no tempo e, por vezes, representam uma parcela significativa da deformação total. Passa-se em revisão os modelos de comportamento mecânico habitualmente utilizados na descrição do comportamento dos materiais geotécnicos em modelos matemáticos, bem como as técnicas e métodos numéricos, indispensáveis para a abordagem dos problemas específicos das barragens. Propõe-se uma nova abordagem para modelar o colapso baseada na variação progressiva dos parâmetros das leis constitutivas. Apresenta-se ensaios de determinação das características de comportamento de materiais de enrocamento permitindo simultaneamente o estudo da deformação de colapso. Desenvolvem-se técnicas ensaio que possibilitam nomeadamente, o estudo do comportamento do material à repetição de ciclos de molhagem-secagem e as implicações que estes ciclos podem ter na deformação de colapso. Considera-se que a fluência pode ser tratada de forma análoga ao colapso excluindo a escala de tempo do fenómeno. Realizam-se ensaios que, à luz do modelo adoptado, permitem aferir os parâmetros que controlam a deformação de fluência no tempo. Os modelos desenvolvidos são aplicados ao estudo de dois casos reais de grandes aterros de enrocamento. No primeiro caso, apresenta-se uma retroanálise do comportamento da barragem de Beliche, concluindo-se haver uma boa concordância entre os valores resultantes da observação da barragem e os resultados dos modelos propostos. O segundo caso, refere-se a um aterro de estrada com altura máxima de 40 m que está compreendido na empreitada de construção da barragem de Odeleite. Neste caso não se dispõe ainda dos resultados da observação dos deslocamentos e, por esse motivo, os valores apresentados constituem uma previsão de comportamento.

A análise de riscos constitui uma área de capacidades e de méritos reconhecidos nas mais diversas disciplinas, dadas a diversidade e as potencialidades das metodologias disponíveis. No entanto, estas potencialidades não são directa e imediatamente transportáveis para o âmbito da Geotecnia devido às significativas incertezas envolvidas neste tipo de estruturas. A aplicação das análises de riscos em Geotecnia encontra-se num estado muito incipiente, no entanto, tem vindo cada vez mais a ganhar relevância em conferências e tem sido frequentemente assunto em revistas da especialidade. Nesta tese realiza-se um estudo de enquadramento geral das análises de riscos em Geotecnia, perspectivando-se os seus objectivos, os respectivos domínios de aplicação, os métodos de análise de riscos disponíveis e a sua aplicação a casos concretos. Apresentam-se em pormenor os seguintes métodos: análise dos modos de rotura e seus efeitos (FMEA) e sua criticalidade (FMECA) e análise de árvore de falhas (FTA). Aplicam-se os métodos FMEA e FMECA a uma estrutura geotécnica, mais concretamente, a uma barragem de aterro convencional para retenção de rejeitados (barragem de Cerro do Lobo). Apesar das análises de riscos em Geotecnia, presentemente, serem ainda complexas e a sua execução ser demorada podem ser extremamente úteis em obras cujos eventuais riscos sejam elevados e associados a consequências importantes. Permitem detectar ou controlar atempadamente os eventuais problemas e gerir os riscos reduzindo-os, tão cedo e tão eficiente em termos de custos quanto possível. As abordagens tradicionais baseadas em regulamentos de engenharia têm-se mostrado adequadas para a análise da segurança da maioria das estruturas geotécnicas. No entanto, reconhecidas as vantagens das análises de riscos admite-se que estas possam vir a desempenhar uma função central das actividades desenvolvidas em programas de segurança modernos de obras geotécnicas importantes.

Recentemente têm sido utilizadas na constituição dos maciços estabilizadores de barragens de aterro misturas solo-enrocamento, as quais colocam novos desafios relativamente às técnicas de compactação e do respectivo controlo, bem como à determinação das características do aterro resultante do processo de compactação, uma vez que estas são bastantes variáveis com a percentagem relativa das fracções presentes. Na presente dissertação foi efectuado um estudo aprofundado sobre compactação de aterros de barragens, nomeadamente relativos i) a técnicas e a equipamentos de compactação, (ii) a ensaios de laboratório de referência, (iii) ao estabelecimento de expressões de extrapolação das propriedades obtidas com granulometrias truncadas para as propriedades de granulometrias integrais e (iv) a metodologias de controlo da compactação. São ainda apresentados novos métodos de controlo da compactação baseados, não nas propriedades físicas (grau de compactação e desvio do teor em água) mas no desempenho. Foram objecto de estudo as misturas solo-enrocamento provenientes das manchas de empréstimo da barragem de Odelouca, em fase de construção no Algarve. Tratando-se de uma barragem de grandes dimensões, de perfil zonado, constitui, pela sua importância, o objecto ideal para a investigação detalhada dos aspectos aqui considerados.

A análise de riscos constitui uma área de capacidades e de méritos reconhecidos nas mais diversas disciplinas, dadas a diversidade e as potencialidades das metodologias disponíveis. No entanto, estas potencialidades não são directa e imediatamente transportáveis para o âmbito da Geotecnia devido às significativas incertezas envolvidas neste tipo de estruturas. A aplicação das análises de riscos em Geotecnia encontra-se num estado muito incipiente, no entanto, tem vindo cada vez mais a ganhar relevância em conferências e tem sido frequentemente assunto em revistas da especialidade. Nesta tese realiza-se um estudo de enquadramento geral das análises de riscos em Geotecnia, perspectivando-se os seus objectivos, os respectivos domínios de aplicação, os métodos de análise de riscos disponíveis e a sua aplicação a casos concretos. Apresentam-se em pormenor os seguintes métodos: análise dos modos de rotura e seus efeitos (FMEA) e sua criticalidade (FMECA) e análise de árvore de falhas (FTA). Aplicam-se os métodos FMEA e FMECA a uma estrutura geotécnica, mais concretamente, a uma barragem de aterro convencional para retenção de rejeitados (barragem de Cerro do Lobo). Apesar das análises de riscos em Geotecnia, presentemente, serem ainda complexas e a sua execução ser demorada podem ser extremamente úteis em obras cujos eventuais riscos sejam elevados e associados a consequências importantes. Permitem detectar ou controlar atempadamente os eventuais problemas e gerir os riscos reduzindo-os, tão cedo e tão eficiente em termos de custos quanto possível. As abordagens tradicionais baseadas em regulamentos de engenharia têm-se mostrado adequadas para a análise da segurança da maioria das estruturas geotécnicas. No entanto, reconhecidas as vantagens das análises de riscos admite-se que estas possam vir a desempenhar uma função central das actividades desenvolvidas em programas de segurança modernos de obras geotécnicas importantes.

A análise de riscos constitui uma área de capacidades e de méritos reconhecidos nas mais diversas disciplinas, dadas a diversidade e as potencialidades das metodologias disponíveis. No entanto, estas potencialidades não são directa e imediatamente transportáveis para o âmbito da Geotecnia devido às significativas incertezas envolvidas neste tipo de estruturas. A aplicação das análises de riscos em Geotecnia encontra-se num estado muito incipiente, no entanto, tem vindo cada vez mais a ganhar relevância em conferências e tem sido frequentemente assunto em revistas da especialidade. Nesta tese realiza-se um estudo de enquadramento geral das análises de riscos em Geotecnia, perspectivando-se os seus objectivos, os respectivos domínios de aplicação, os métodos de análise de riscos disponíveis e a sua aplicação a casos concretos. Apresentam-se em pormenor os seguintes métodos: análise dos modos de rotura e seus efeitos (FMEA) e sua criticalidade (FMECA) e análise de árvore de falhas (FTA). Aplicam-se os métodos FMEA e FMECA a uma estrutura geotécnica, mais concretamente, a uma barragem de aterro convencional para retenção de rejeitados (barragem de Cerro do Lobo). Apesar das análises de riscos em Geotecnia, presentemente, serem ainda complexas e a sua execução ser demorada podem ser extremamente úteis em obras cujos eventuais riscos sejam elevados e associados a consequências importantes. Permitem detectar ou controlar atempadamente os eventuais problemas e gerir os riscos reduzindo-os, tão cedo e tão eficiente em termos de custos quanto possível. As abordagens tradicionais baseadas em regulamentos de engenharia têm-se mostrado adequadas para a análise da segurança da maioria das estruturas geotécnicas. No entanto, reconhecidas as vantagens das análises de riscos admite-se que estas possam vir a desempenhar uma função central das actividades desenvolvidas em programas de segurança modernos de obras geotécnicas importantes.

Recentemente têm sido utilizadas na constituição dos maciços estabilizadores de barragens de aterro misturas solo-enrocamento, as quais colocam novos desafios relativamente às técnicas de compactação e do respectivo controlo, bem como à determinação das características do aterro resultante do processo de compactação, uma vez que estas são bastantes variáveis com a percentagem relativa das fracções presentes. Na presente dissertação foi efectuado um estudo aprofundado sobre compactação de aterros de barragens, nomeadamente relativos i) a técnicas e a equipamentos de compactação, (ii) a ensaios de laboratório de referência, (iii) ao estabelecimento de expressões de extrapolação das propriedades obtidas com granulometrias truncadas para as propriedades de granulometrias integrais e (iv) a metodologias de controlo da compactação. São ainda apresentados novos métodos de controlo da compactação baseados, não nas propriedades físicas (grau de compactação e desvio do teor em água) mas no desempenho. Foram objecto estudo as misturas solo-enrocamento provenientes das manchas de empréstimo da barragem de Odelouca, em fase de construção no Algarve. Tratando-se de uma barragem de grandes dimensões, de perfil zonado, constitui, pela sua importância, o objecto ideal para a investigação detalhada dos aspectos aqui considerados.

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Relato da visita de 22 de janeiro de 2024 à Linha do Oeste por parte do Departamento de Geotecnia