Artigos de Revista
Info
FMEA of a tailings dam
The concepts, principles, assumptions and fundamental rules of Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) are introduced. An application to Cerro do Lobo tailings dam is presented, with the description of the system considered, the functionalities, the potential failure modes of each component, their corresponding root causes and the sequence of effects. Finally, the available measures in place for the detection and control of the sequence of effects are also identified. Although FMEA application in complex dam systems may constitute a time consuming process, its outcome can be extremely useful as illustrated in this article. It makes it possible to assess and manage the major risks of dams so that mitigation actions, taken at an early stage, can be optimised from an efficiency standpoint.
Ano: 2012
Número Páginas:
89-104pp.
Autor(es): Santos, R. N. C.; Caldeira, L.; Bilé Serra, J.
Revista: Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards
Editor: Taylor & Francis
Volume:
6(2).
Keywords: Tailings dam; Control measures; Detection measures; Qualitative risk analysis; FMEA
Info
Modelação numérica de ensaios realizados nos materiais do aterro da barragem de Odelouca
A caracterização mecânica e hidráulica dos materiais da Barragem de Odelouca, efectuada no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), é utilizada para a calibração dos modelos constitutivos a utilizar na modelação numérica da barragem. Assim, tendo como ponto de partida os resultados obtidos nos ensaios realizados durante a construção da barragem, procede-se à verificação da adequação e à calibração de modelos constitutivos existentes para descrever o comportamento mecânico e hidráulico dos materiais empregues no núcleo e das misturas de solo-enrocamento utilizadas nos maciços estabilizadores. A Barragem de Odelouca localiza-se no conselho de Silves e implanta-se na Ribeira de Odelouca, principal afluente do Rio Arade. Trata-se de uma barragem de perfil zonado, com um núcleo central constituído por coluviões e por solo residual do xisto, e maciços estabilizadores constituídos por xistos e grauvaques ripáveis. O programa explícito de diferenças finitas FLAC foi utilizado nas modelações numéricas. É feita uma comparação entre os resultados obtidos com o modelo Cam-clay (já implementado no software utilizado) e os obtidos com um modelo elasto-plástico não convencional implementado para o efeito, designado por sub-cedência, que descreve uma transição gradual entre o regime elástico e o elasto-plástico, para ambos os tipos de materiais colocados na barragem.
Ano: 2012
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Brito, A.; Maranha, J. R.; Caldeira, L.
Revista: Actas do XIII Congresso Nacional de Geotecnia
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Info
Applicability of Hilf`s Method to the Compaction Control of Soil-rock Mixtures
The employment of non traditional materials, such as soil-rock mixtures, in the construction of earthworks, for economical and environmental reasons, poses some new challenges to compaction techniques and their control. Usually, this kind of material results from the bulky rock extraction without explosives, and it can include some large size particles (greater than 0.5 m). Construction control of embankments built with soil-rock mixtures is still a subject that needs investigation, considering that it is necessary to extrapolate current test results, which have been reached by means of the truncation of the grain-size distribution curve, to the actual construction conditions. The behaviour of these materials depends of the relative fractions of theirs constituents, becoming closer to a soil, if the fine fraction is large with the coarser material scattered in it, or closer to a rockfill if the coarser particles are in contact with each other with the fines occupying the spaces between them. One of the control methods widely used in Portugal for embankments is the Hilfs method, developed for fine soils, since it does not need a previous knowledge of the materials characteristics. So, taking into account the materials used in the Odelouca Dams shells (weathered schist with a significant fraction of large size particles), constructed in the South of Portugal, this paper presents the results from a laboratory study related to the conditions of application and the applicability of Hilfs method to coarser soils and soil-rock mixtures. A series of laboratory tests were performed in a large-scale compactor (Toni-tecnik, with a mould diameter of 300 mm). The obtained results of the upstream shell during the construction of Odelouca Dam are presented, seeking his comparison with the Hilfs method, which avoids the truncation of the material grain-size distribution curve and the subsequent correction of the results. Some conclusions are drawn about the applicability of this method.
Ano: 2011
Número Páginas:
253-328pp.
Autor(es): Brito, A.; Caldeira, L.; Maranha, J. R.
Revista: Dam Engineering
Editor: Global Trade Media
Volume:
Volume 21, Issue 4.
Keywords: Odelouca dam; Compaction control; Hilf`s method; Soil-rock mixtures
Info
Aplicação da FMEA/FMECA a uma barragem de retenção de rejeitados
Neste artigo apresenta-se um enquadramento geral das análises de riscos em Geotecnia, perspectivando-se os seus objectivos e os respectivos domínios de aplicação. Referem-se, em pormenor, os seguintes métodos de análise de risco: análise dos modos de rotura e seus efeitos (FMEA) e análise dos modos de rotura, seus efeitos e sua criticalidade (FMECA). Aplicam-se a FMEA e a FMECA a uma barragem de aterro convencional para retenção de rejeitados. A utilização de análises de riscos em Geotecnia permite detectar, ou controlar atempadamente, os eventuais problemas e gerir os riscos, reduzindo-os, tão cedo e tão eficientemente, em termos de custos, quanto possível. 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.
Ano: 2008
Número Páginas:
113-142.
Autor(es): Santos, R.; Caldeira, L.; Bilé Serra, J.
Editor: Revista Luso-Brasileira de Geotecnia
Volume:
114.
Keywords: Retenção de rejeitados; Barragem de aterro; Fmea/fmeca; Análise de riscos
Info
Processos de erosão interna em barragens de aterro e suas fundações
A erosão interna é uma das principais causas de acidentes e de roturas em barragens de aterro. Os modos de rotura deste tipo estão associados ao arrastamento de partículas de solo através da percolação no aterro da barragem ou na sua fundação. A erosão interna é uma expressão abrangente que engloba diferentes tipologias, conforme a sua iniciação fenomenológica, nomeadamente: erosão através de fuga concentrada, erosão regressiva, sofusão e erosão no contacto entre solos. Um processo de erosão interna que conduza à rotura de uma barragem de aterro desenvolve-se em quatro fases sequenciais fundamentais, designadas por: (i) iniciação da erosão, (ii) continuação da erosão ou filtração, (iii) progressão da erosão e (iv) formação de brecha. Neste documento identificam-se os principais factores que influenciam a probabilidade de ocorrência de cada fase de um processo de erosão interna.
Ano: 2008
Número Páginas:
8pp.
Autor(es): Santos, R. N. C.; Caldeira, L.
Keywords: Formação de brecha; Erosão interna; Barragens de aterro
Info
Controlo de compactaÆo de misturas de solo-enrocamento da barragem de Odelouca atravs de ensaios de vibraÆo
A barragem de aterro de Odelouca, em construÆo no Algarve e com uma altura de 76 m, constitu¡da por um n£cleo central argiloso e por macios estabilizadores compostos por misturas de solo enrocamento,provenientes da alteraÆo de xistos e de grauvaques. Para o controlo da execuÆo dos macios estabilizadores, sobre amostras de granulometria grosseira foi realizado um conjunto de ensaios laboratoriais de compactaÆo por vibraÆo, de modo a permitir estimar os valores de referncia do teor em gua ¢ptimo e do peso vol£mico seco m ximo dos materiais aplicados. No presente artigo apresentam-se os resultados obtidos nestes ensaios e efectua-se a aplicaÆo pr tica de uma metodologia desenvolvida, em 1994, por Torrey e Donaghe, para a extrapolaÆo das propriedades de controlo de granulometrias integrais, com fracÆo grosseira presente, com base em resultados de ensaios de Proctor comuns, realizados sobre a fracÆo passada no peneiro 34
Ano: 2007
Número Páginas:
34p.
Autor(es): Brito, A.; Caldeira, L.
Revista: Revista Luso-Brasileira de Geotecnia
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia, AssociaÆo Brasileira AssociaÆo Brasileira de Mecnica dos Solos e Engenharia Geotcnica e AssociaÆo Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental
Volume:
n§ 109.
Info
Deformation monitoring of earth dams using laser scanners and digital imagery
Monitoring earth dams plays an essential role in evaluating the structural safety condition of this type of dams. Monitoring activities are related mainly with safety but also with the collection of valuable data to enhance the unders tanding of the behaviour of these structures. These purposes are not mutually independent but rather complementary (ICOLD, 1982). Monitoring a dam involves several activities, namely: design of the monitoring plan, installation of monitoring devices, reading those devices at some pre- established frequencies, conversion of measurement s to meaningful engineering quantities, interpretation of these quantities, comparison with models, dam (visual) inspection and issuing a safety repor t. A monitoring plan should define which observable quantities are needed and which devices should be installed to measure those quantities. Furthermore, the plan should establish the location of the devices, their measuring procedures and monitoring frequencies depending on the age of the dam, extreme events, height, external actions, conservation conditions, available know- how and technology, human and economic losses in the case of failure, etc.. The quantities involved in dam monitoring are those related both with the actions in the dam and with the dam response. Surface displacement s are impor tant quantities to be determined, especially in what concerns safety and long term behaviour (Tedd et. al, 1997). Surface displacement can be related to internal deterioration processes, such as internal erosion or slope failure or to less impor tant phenomena as secondary consolidation or creep. In order to evaluate these displacement s, surface marks should be located at regular space intervals, usually in the dam crest, at the upstream and downst ream sides, in the berm or berms, and less commonly in other places in the downst ream slope. Several combined terrest rial imaging systems (CTIS) have been made commercially available during the last decade and are now a reliable and proven technology. The laser component of these CTIS provide a dense set of instrument al spherical polar coordinates of any unknown point that reflects the laser radiation; the CCD photo sensors component provide the RGB intensities for those points. The polar coordinates can be easily transformed into a meaningful object Cartesian reference system. Given their high sampling frequency CTIS offer an unprecedented density of spatial information concerning an object under study. This technology has been widely used by the architectural and archaeological communities but there is enormous potential in monitoring applications where such dense data sets could provide great insight into the nature of structural deformations (Lichti et al, 2000). This paper tries to evaluate this new technology and points to a methodology for measuring surface deformations on earth dams.
Ano: 2007
Número Páginas:
12pp.
Autor(es): Berberan, A. L.; Marcelino, J.; Boavida, J.; OLIVEIRA, A.
Editor: Alan Manchester, Contribiting Editor, Hydropower & Dams
Info
Risk Analysis of Embankment Dams: Application to a Tailings Dam
This paper addresses the relevant aspects of risk analysis of embankment dams, through the qualitative method of Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). In particular the concepts, principles, assumptions and fundamental rules of FMEA are introduced. It proceeds to its application to a particular tailings dam (the Cerro do Lobo dam). The dams system, composed with the embankment dam itself and its influence area, is first presented. The system is hierarchically structured into basic components with specific functionalities contributing to the functionality of the system. Next, the potential failures modes of each component are identified, as well as their corresponding root causes and immediate effects. It is evaluated the sequence effects progress through the successive parent subsystems until the final effects over the whole system are reached. Finally, the available measures in the field for detecting the rout cause of the components failure modes and for controlling their sequence of effects are also identified. Although FMEA application in large dam systems is a complex and time consuming process its outcome can be extremely useful. It allows the assessment and management of dams major risks so that mitigations actions in an early stage can be optimized from the efficiency standpoint.
Ano: 2007
Número Páginas:
8 pp.
Autor(es): Santos, R.; Caldeira, L.; Bilé Serra, J.
Editor: LNEC
Keywords: Control/detection measures; Fmea; Risk analysis; Tailings dam; Embankment dam
Info
Vibrações geradas por comboios de alta velocidade. Uma revisão
Em Portugal serão construídas, nos próximos anos, algumas centenas de quilómetros de vias férreas de alta velocidade. 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 artigo apresenta a problemática da geração de vibrações devidas à circulação de comboios, uma revisão sucinta de alguns métodos existentes para a previsão e análise do fenómeno e analisa as medidas de mitigação existentes.
Ano: 2007
Número Páginas:
23pp.
Autor(es): Marcelino, J.
Info
Análise de Riscos pela FMEA: Aplicação ao Tapete Drenante de uma Barragem de Aterro
São apresentados os aspectos relevantes das análises de riscos em barragens de aterro através da metodologia qualitativa da FMEA. Procede-se à sua aplicação a uma barragem de aterro para a retenção de estéreis mineiros. Apresentam-se em detalhe, para o tapete drenante da barragem, as suas funcionalidades, os seus modos potenciais de rotura, as suas causas iniciadoras e os seus efeitos directos e nos vários elementos constituintes do sistema composto pela barragem e pela sua zona de influência. São ainda referidas as medidas disponíveis em obra para a detecção das causas ou dos modos de rotura e o controlo dos seus efeitos.
Ano: 2006
Número Páginas:
7 pp.
Autor(es): Santos, Ricardo; Caldeira, L.; Bilé Serra, J.
Keywords: Tapete drenante; Barragens de aterro; Fmea; Análise de riscos
|
Comunicações
Info
Discrete numerical modelling of single-particle crushing and oedometric tests for different values of suction
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
19p.
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: E. Oñate, M. Papadrakakis and B. Schrefler
Keywords: Suction stresses; Rockfill; Oedometer tests; Crushing tests; Discrete Element Method
Info
Estudo da fluência e da relaxação de enrocamentos em ensaios edométricos
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.
Ano: 2021
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Keywords: Ensaios Edométricos; Enrocamento; Relaxação; Fluência
Info
Yielding of rockfill in triaxial experiments
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.
Ano: 2020
Número Páginas:
16p.
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: Fourth International Dam World Conference
Keywords: dilatancy; yielding loci; triaxial tests; Rockfill
Info
Assessment of water flow measurements in a zoned dam using artificial neural network models
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.
Ano: 2018
Autor(es): Santos, R. N. C.; Mata, J.
Editor: ICOLD
Keywords: Zoned dam; Flow measurement; Artificial neural networks; Earthfill dam
Info
Discrete numerical modelling of the mechanical behaviour of rockfill in a oedometer test with suction control
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.
Ano: 2018
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Info
Estudo da evolução granulométrica em ensaios edométricos de enrocamento, com controlo de sucção.
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.
Ano: 2018
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Info
Settlement analysis of the Montesinho CFRD
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.
Ano: 2018
Número Páginas:
16p.
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: Third International Dam World Conference
Keywords: settlements; FEM; rockfill; CFRD
Info
Avaliação laboratorial da sufusão em solos de granulometria descontinua sujeitos a escoamento ascendente
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.
Ano: 2016
Número Páginas:
12p.
Autor(es): Santos, R. N. C.; Caldeira, L.; Maranha das Neves, E.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia (SPG)
Keywords: Filtro; Escoamento; Solos; Ensaios laboratoriais; Barragens de aterro; Erosão interna; Sufusão
Info
Core crack-filling by upstream gap-graded soils in zoned dams
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.
Ano: 2016
Número Páginas:
12p.
Autor(es): Santos, R. N. C.; Caldeira, L.; Maranha das Neves, E.
Editor: Oxford University
Keywords: Embankment dams; Laboratory tests; Internal erosion; Escoamento; Solos descontínuos; Ensaios laboratoriais; Barragens de aterro; Erosão interna; Sufusão; Gap-graded soils; Sufusion
Info
Realização de ensaios de esmagamento com controlo de sucção
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.
Ano: 2016
Número Páginas:
2p.
Autor(es): Manso, J.; Marcelino, J.; Caldeira, L.
Editor: 10º Congresso Nacional de Mecânica Experimental
Keywords: sucção; ensaios de esmagamento; enrocamento
|
Livros
Info
Projeto, construÆo e observaÆo de pequenas barragens de aterro
Como bem sabido, a realizaÆo de barragens, a par dos reconhecidos benef¡cios de v riaordem resultantes da sua exploraÆo, pode envolver danos potenciais para as populaäes ebens materiais e ambientais na sua vizinhana, pelo que se torna indispens vel assegurarum controlo da segurana 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
destruiÆo da pr¢pria estrutura.
Ano: 2015
Número Páginas:
333-366pp.
Autor(es): Portugal, J. C.
Revista: Projeto, construÆo e observaÆo de pequenas barragens de aterro
Editor: IST Press
|
Capítulos de Livros
Info
Fundações
N/A
Ano: 2005
Número Páginas:
92p.
Autor(es): Portugal, J. C.; Lopes, M. G.
Revista: Construção de empreendimentos na práctica. Manual dirigido à aplicação e desenvolvimento de processos e métodos de uma construção
Editor: Verlag Dashôfer
|
Teses de Doutoramento
Info
Experimental investigation on limitation of the progression of internal erosion in zoned dams
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.
Ano: 2014
Autor(es): Santos, R. N. C.
Keywords: Crack filling; Flow restriction; Upstream zone; Test apparatus; Concentrated leak; Internal erosion; Zoned dams
Info
Propagação e mitigação de vibrações de baixa frequência geradas por comboios de alta velocidade
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.
Ano: 2005
Autor(es): Marcelino, J.
Keywords: Mitigação; Vibrações; Alta velocidade ferroviária
Info
Modelação física com centrifugadora
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.
Ano: 1999
Autor(es): Portugal, J. C.
Info
Modelação do colapso e da fluência em aterros
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.
Ano: 1996
Autor(es): Marcelino, J.
|
Dissertações de Mestrado
Info
Enquadramento das análises de risco em Geotecnia (Edição LNEC)
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.
Ano: 2007
Autor(es): Ricardo Santos
Keywords: Barragem de aterro; Fta; Fmeca; Fmea; Análise de riscos
Info
Compactação de aterros de barragens
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.
Ano: 2006
Autor(es): Brito, A.
Keywords: Ensaios de apiloamento; Ensaios de vibração; Ensaios de campo; Controlo; Compactação; Misturas solo-enrocamento
Info
Enquadramento das Análises de Riscos em Geotecnia
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.
Ano: 2006
Autor(es): Santos, R.
Keywords: Barragem de aterro; Fta; Fmeca; Fmea; Análise de riscos
Info
Enquadramento das Análises de Riscos em Geotecnia
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.
Ano: 2006
Autor(es): Santos, Ricardo
Keywords: Fta; Fmeca; Barragens de aterro; Análise de riscos; Fmea
Info
Compactação de Aterros de Barragens. Novas Metodologias de Controlo
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.
Ano: 2006
Autor(es): Brito, A.
Keywords: Ensaios de campo; Controlo; Misturas solo-enrocamento compactação
|
Relatórios
Info
Projecto POCI/ECM 61114/2004 Interacção Solo-Via Férrea para comboios de Alta Velocidade - Relatório Final
N/A
Ano: 2009
Número Páginas:
95pp.
Autor(es): SILVA, J.; Caldeira, L.
Info
Modelo bi-dimensional para o estudo das vibrações devidas a comboios de alta velocidade
N/A
Ano: 2007
Autor(es): Marcelino, J.
Keywords: Vibrações; Mef; Alta velocidade ferroviária
Info
Modelo Bi-Dimensional para o estudo das vibrações devidas a comboios de alta velocidade
N/A
Ano: 2007
Número Páginas:
48pp.
Autor(es): Marcelino, J.
Info
Avaliação preliminar das condições de segurança da barragem do Lapão
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
22pp.
Autor(es): Marcelino, J.
Info
Programa MBE Programa de cálculo automático de barragens de aterro pelo método dos elementos finitos
O presente relatório apresenta sumariamente a motivação para a realização dos programas MBE e MEFSG e descreve a metodologia seguida na sua elaboração. É apresentada a formulação matemática geral para os elementos finitos utilizados no programa, bem como a descrição dos modelos reológicos considerados. Descrevem-se sumariamente todas as subrotinas utilizadas nos programas e apresentam-se as instruções para a construção dos ficheiros de dados e ficheiros auxiliares necessários para o funcionamento do programa. São ainda apresentadas as listagens dos programas.
Ano: 1992
Autor(es): Marcelino, J.
Info
Observação de barragens de aterro - Automatização do Tratamento da Informação
N/A
Ano: 1986
Autor(es): Marcelino, J.
Info
Estudo da rede de escoamento da barragem do Mira
N/A
Ano: 1977
Autor(es): Correia, R.
Info
Colaboração no controle dos maciços terrosos da barragem do Mira 12º Relatório
N/A
Ano: 1969
Autor(es): Maranha das Neves, E.
Info
Colaboração no controle dos maciços terrosos da barragem do Mira 13º Relatório
N/A
Ano: 1969
Autor(es): Maranha das Neves, E.; Da Silva, F.
Info
Observação da barragem do Mira
N/A
Ano: 1966
Autor(es): Maranha das Neves, E.; Folque, J.
|
|
|
Outros
Info
Relato da visita de 22 de janeiro de 2024 à Linha do Oeste
Relato da visita de 22 de janeiro de 2024 à Linha do Oeste por parte do Departamento de Geotecnia
Ano: 2024
Autor(es): Pereira, C.; Brito, A.
Keywords: Terraplenagens
|