Publicações

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.

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.

À realização de obras subterrâneas está associada a descompressão do meio escavado, que,invariavelmente, conduz ao desenvolvimento de uma bacia de subsidência à superfície do terreno. Assim,designadamente em meio urbano, põe-se o problema de avaliar as consequências dos movimentos de superfície sobre o património edificado aí existente. No artigo apresenta-se o método de Avaliação de Risco de Dano em Edifícios desenvolvido por Burland e ilustra-se a sua utilidade. Inicialmente trata-se O problema da estimativa dos movimentos superficiais induzidos por escavações (2), e consequentes efeitos sobre estruturas existentes (3). De seguida, apresenta-se a metodologia de avaliação de risco (4), cuja utilidade é finalmente ponderada e ilustrada à custa de alguns exemplos (5).

A primeira centrifugadora geotécnica portuguesa está instalada no Laboratório Nacional deEngenharia Civil. Dada a natureza pioneira à escala nacional da aplicação em causa, fundamenta-se atécnica de modelação física proposta. Introduzem-se os fundamentos da técnica de modelação física comcentrifugadora. Recorrendo à análise dimensional, deduzem-se as condições de semelhança com interesseno âmbito da geotecnia e analisa-se o mérito das abordagens experimentais actualmente disponíveis parao estudo de problemas geotécnicos.

Compara-se o mérito relativo da modelação física convencional e da modelação física comcentrifugadora através de um problema modelo - a determinação experimental da capacidaderesistente de uma sapata fundada sobre areia seca. Apresenta-se o tratamento detalhado dosrequisitos de semelhança a respeitar pelos modelos físicos de sapatas, explicitando a leis demodelação relevantes para o problema em estudo. Analisam-se as consequências da adopção decada uma das técnicas de modelação alternativas, quer em termos de condições de semelhança,quer em termos de resultados experimentais obtidos. Da comparação das duas técnicas resultaum balanço francamente favorável à modelação física com centrifugadora.

A modernização da rede ferroviária portuguesa inclui, entre outros aspectos, trabalhos demelhoramento e de renovação em diversas linhas. No que se refere à plataforma ferroviária, pretende-seque esta responda adequadamente aos novos requisitos, os quais estão relacionados com o aumento davelocidade dos comboios de passageiros, com o aumento da carga máxima por eixo dos comboios demercadorias e ainda com o aumento do volume de tráfego. Neste trabalho abordam-se alguns dosaspectos relacionados com as características da plataforma, as quais são determinantes para ocomportamento global da via. Apresentam-se alguns aspectos da metodologia utilizada nos estudosrealizados, a partir de 1998, para a renovação da plataforma ferroviária da Linha do Norte, no âmbito doProjecto de Modernização.

O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) dispõe desde 1995 de umacentrifugadora geotécnica. A centrifugadora, uma Acutronic modelo 661, tem uma capacidade de 40g--ton e um raio de 1,80 m à plataforma giratória. O artigo descreve o desenvolvimento da instalação,incluindo as características gerais do equipamento e sistemas eléctricos, ópticos e mecânicosassociados. Perspectivam-se as possibilidades de modelação física no âmbito da geotecnia.

O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) dispõe desde 1995 de umacentrifugadora geotécnica. A centrifugadora, uma Acutronic modelo 661, tem uma capacidade de 40gtone um raio de 1,80 m à plataforma giratória. O artigo descreve o desenvolvimento da instalação,incluindo as características gerais do equipamento e sistemas eléctricos, ópticos e mecânicos associados

A new centrifuge facility has recently been established at the Portuguese National Laboratory for Civil Engineering (LNEC). The centrifuge is an Acutronic model 661 and it has a capacity of 40 g-tonnes. The platform radius is 1.8 m. The paper describes the development of the facility, including general features of the housing, centrifuge test equipment and associated electrical and mechanical systems.

Propõe-se um método expedito (curvas p-y) para o dimensionamento de estacas sujeitas acargas laterais. Esta proposta tem por base uma análise prévia das principais vantagens e inconvenientesdos diferentes modelos e métodos de abordagem disponíveis. A validade do método é discutida a partirdos resultados de ensaios de carga em verdadeira grandeza, efectuados sobre as estacas de fundação deuma obra de arte portuguesa de construção recente.

A utilização de novas tecnologias na monitorização de estruturas de engenharia civil, com ouso de veículos aéreos não tripulados (VANT) ou varrimento laser, permite o desenvolvimentode técnicas de inspeção e de medição de deslocamentos em barragens de aterro. A qualidadedo modelo geométrico depende, de entre outros, da existência de pontos de controlo nasuperfície do terreno (GCP). No caso dos VANTs, no pós-processamento das imagens, aoidentificar os GCP nas fotografias é então possível corrigir a posição dos objetos no modelotridimensional. Dado o elevado número de imagens adquiridas em cada voo, é essencialagilizar este processo. Na presente comunicação descreve-se um algoritmo desenvolvido emconjunto pelo LNEC e pela UNL, que permite a identificação automática dos GCP e apreparação dos dados para o seu processamento na plataforma WebODM.

Particle breakage plays an important role in rockfill mechanical behaviour.Under compression or shear, the crushing of particles modifies the grain size distributionand indirectly, the material permeability, their frictional properties and the correspondingcritical state. In order to study the breakage of individual particles, several approacheswere adopted using discrete element method (DEM). Some considered sub-particles joinedby bonding or cohesive forces, other replaced particles, which verified a predefined failurecriterion, by an equivalent group of smaller particles. In this paper, using the discreteelement method, a new methodology was developed. It consisted of modelling crushablerockfill particles using the clump logic, which was responsible for providing a statisticaland spatial variability in the strength and shape of the particles. Particle movementsand interactions were determined using DEM, allowing to determined the deformation ofthe 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. Acomprehensive 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), dueto the cost of simulating smaller particles. Single-particle crushing tests and oedome-ter tests were simulated using crushable particles, whose results were in agreement withexperimental data.

Neste trabalho estuda-se experimentalmente a fluência e a relaxação de enrocamentosubmetido a diversos níveis de carga. Uma série de ensaios de relaxação foramrealizados num enrocamento para incrementos de 100 kPa até 1MPa, com patamaresde 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 efeitodo tamanho das partículas no comportamento do material, utilizando umagranulometria uniforme. Em cada ensaio foram observados dois tipos de deformações,sugerindo que a deformação pode ser dividida em componente instantânea e umacomportamento 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 studies the effect of suction in the rockfill materials and its influence in the behaviour of Montesinho CFRD. A three-dimensional FEM model has been developed incorporating the model of Oldecop and Alonso (2001) using the MFront software together with code-aster. The three major phases of the dam were simulated: construction, reservoir impounding and operation. In order to verify the adequacy of the model in describing the behaviour of the Montesinho CFRD, the results of the developed model were compared to the monitoring results. The model parameters used in this study were calibrated based in the experimental data collected from a set of experimental tests.Comparative studies of monitoring data and simulations showed good agreement between measured settlements and computed settlements, allowing to predict the deformation of the structure in the next 10 years. Overall, the deformation of the Montesinho CFRD is stable and the monitoring system used to control the dam deformation is successful.

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 studiedusing the discrete element method. Rockfill particles are modeled as breakable clumpedparticles and reasonable consistency is found between the predicted and experimental results.The simulation highlights the influence of suction and the particle breakage on the mechanicalbehaviour of the assembly. The capabilities of the discrete element method are also explored tostudy the microscopic interactions that occur during the oedometer tests.

O comportamento dos materiais de enrocamento é fortemente condicionado pela resistência aoesmagamento das suas partículas. A resposta deformacional de um provete de ensaio resulta na roturados elementos de rocha, quando as tensões de contacto ultrapassam a resistência ao esmagamento, oude um rearranjo das suas partículas, até se atingir um estado de equilíbrio. É sabido que certos aspetosdo comportamento de enrocamento, como a compressibilidade e resistência ao corte, dependem datensão 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 materialenrocamento, devido à sua importância na quebra das partículas, julga-se importante caracterizar estainfluência. Para melhor quantificar a quebra de partículas, vários investigadores propuseram diferentesíndices de quebra. Estes baseiam-se essencialmente nas curvas granulométricas antes e depois de cadaensaio. Para estudar o comportamento mecânico do enrocamento foram realizados ensaios no edómetrode grandes dimensões do LNEC, para diferentes trajetórias de tensões e sucções. Neste artigodescreve-se a evolução dos vários índices de quebra, propostos na literatura, e adotam-se três dosprincipais para estudar a evolução granulométrica. No final caracteriza-se o comportamento mecânico doenrocamento e avalia-se o desempenho de cada um dos índices de quebra, sugerindo-se o mais indicadopara 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.

In order to improve the rather insufficient knowledge about the hydro-mechanical behavior of soilrockfillmixtures (SRM) applied in embankment dams, a testing program was undertaken in which several mixtures with different coarse fractions (CF) were tested (30%, 40%, 50% and 70%). It is an environmentally friendly material that takes advantage of the material excavated for spillways, cut-off trenches, outlet works and other structures that would go to deposit and can be reused. Recently, especially in road engineering, it has been giving particular attention to SRM by the fact that many embankments, constructed with such materials, have presented a poor performance and required, in many cases, the implementation of corrective measures. The same thing happened with some dams constructed with this type of material started to present substantial deformations. Meimoa dam and Beliche dam are examples of dams that have this type of material in their body and presented misbehavior .This study presents, for the first time, a systematic experimental program of this type material that exist in nature, involving isotropic and K0 compression tests, undrained triaxial tests and permeability tests for different coarse fractions, and aims improving the knowledge about the behaviorof this material.

Como é bem sabido, a realização de barragens, a par dos reconhecidos benefícios de váriaordem resultantes da sua exploração, pode envolver danos potenciais para as populações ebens materiais e ambientais na sua vizinhança, pelo que se torna indispensável assegurarum controlo da segurança dessas obras. Esses danos estão sobretudo associados aos efeitosda onda de cheia gerada pela rotura da estrutura. A que há que adicionar naturalmenteos custos associados à destruição da própria estrutura.

N/A

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.

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

Neste relatório apresentam-se as atividades realizadas no período de 2011-2012 no âmbito do Programa deCapacitação dos Laboratórios de Engenharia dos PALOP e administração Pública de Timor-Leste,implementadas com recursos do Fundo Especial da CPLP, com a coordenação do Laboratório Nacional deEngenharia Civil (LNEC), na qualidade de instituição Proponente. Tem-se assim em vista fornecer aoSecretariado Executivo da CPLP elementos que permitam a realização do acompanhamento e monitorizaçãodas Atividades e a avaliação do cumprimento da metodologia e procedimentos propostos bem como o alcance dos resultados e objetivos previstos

Neste relatório apresentam-se as atividades realizadas no período de 2010-2011 no âmbito do Programa deCapacitação dos Laboratórios de Engenharia dos PALOP, implementadas com recursos do Fundo Especial da CPLP, com a coordenação do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), na qualidade de instituição Proponente. Tem-se assim em vista fornecer ao Secretariado Executivo da CPLP elementos que permitam a realização do acompanhamento e monitorização das Atividades e a avaliação do cumprimento da metodologia e procedimentos propostos bem como o alcance dos resultados e objetivos previstos.A Proponente submeteu à CPLP um Relatório Técnico e Financeiro de Progresso da Atividade (RelatórioIntercalar) a meio do período de execução a que se refere este projeto.

N/A

N/A

N/A

N/A

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 instruçõespara a construção dos ficheiros de dados e ficheiros auxiliares necessários para o funcionamento do programa. São ainda apresentadas as listagens dos programas.

N/A

N/A

N/A

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