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 barragem da Corumana é uma barragem de aterro zonado que dispõe de um sistema de observação em exploração há cerca de 20 anos. Os dispositivos desse sistema permitem medir as seguintes grandezas: nível de água na albufeira, deslocamentos superficiais, deslocamentos internos; caudais de infiltração, níveis piezométricos no interior do aterro e fundação e precipitação atmosférica. Após a apresentação e validação dos resultados do sistema de observação, que serviram de base à modelação matemática (estatística) do comportamento da obra, descreve-se a aplicação de modelos estatísticos a esses resultados. Os modelos obtidos são depois explorados para prever o comportamento da obra em diversos cenários e para estabelecer critérios de atenção e alerta a adotar na exploração futura.

A barragem de Massingir, com quase 5 km de comprimento e uma altura máxima de 47 m é constituída por um aterro zonado e encontra-se em exploração há cerca de 30 anos. Esta barragem, uma das maiores de Moçambique, exibiu, logo após o início da exploração problemas de comportamento da fundação. A sua exploração ficou, então, condicionada e só após obras de reabilitação concluídas em2006, se iniciou a exploração normal da albufeira, mas sem a central de produção de energia instalada. Na sequência do re-enchimento, um importante acidente ao nível do funcionamento das descargas de fundo, voltou a condicionar a exploração da obra. Os dispositivos do sistema de observação permitem medir diversas grandezas, com base nas quais é possível estabelecer modelos de estatísticos que permitem aferir o seu comportamento sendo explorados para prever o comportamento da obra em diversos cenários e para estabelecer critérios de atenção e alerta a adotar na exploração futura.

A barragem dos Pequenos Libombos é uma barragem de aterro zonado que dispõe de um sistema de observação em exploração há cerca de 20 anos. Os dispositivos desse sistema permitem medir as seguintes grandezas: nível de água na albufeira, deslocamentos superficiais, deslocamentos internos,caudais de infiltração, níveis piezométricos no interior do aterro e fundação e precipitação atmosférica.Após a apresentação e validação dos resultados do sistema de observação, que serviram de base à modelação matemática (estatística) do comportamento da obra, descreve-se a aplicação de modelosestatísticos a esses resultados. Os modelos obtidos são depois explorados para prever o comportamento da obra em diversos cenários e para estabelecer critérios de atenção e alerta a adotar na exploração futura.

Massingir, an earth fill dam with nearly 5 km long and a maximum height of 47 m is the 2nd largest dam in Mozambique. The reservoir has a maximum storage capacity of about 2,800 hm³ and the flooded area, at the Normal Water Level (NWL), is 138 km². Dam construction took place between 1971 and 1977, but because of armed conflict and funding issues, the construction was incomplete, missing the installation of the spillway gates (six gates) and the hydro-power station.During the first filling in 1977 it exhibited serious behaviour problems on the foundation, namely because piping have occurred in large extensions of the right bank dike. Its exploitation was thus, limited, and only after the rehabilitation works completed in 2006, the normal exploitation of the reservoir begun, although still without the power house. The rehabilitation included the following tasks: i) partial treatment of the foundation, by grouting, ii) construction of a stabilizing berm downstream of the dam's right dike, iii) construction of relief wells along the right bank of the dike and the main valley; iv) the lift of 1 m of the crest elevation; v) construction of a concrete parapet on the crest; vi) rehabilitation of the rip-rap; vii) the installation of the spillway gates, viii) repair of hydro-mechanical equipments of the bottom discharges, ix) rehabilitation of the monitoring system and some other minor works.As a result of the re-filling, a major accident occurred at the exit of the bottom outlet discharges, reconditioning again the exploitation of the reservoir. Currently the dam is undergoing a new intervention to increase the capacity of the spillway flood discharges and to repair the bottom outlets exit. The dam has a monitoring system installed, from which several physical quantities are obtained, on the basis of which it is possible to establish statistical models used for assessing its behaviour and to predict its response for different scenarios. Furthermore, the models allow to establish criteria for attention and alert to adopt in future exploration.

Odelouca dam is an embankment dam, with 76 m height, recently constructed in the south of Portugal. It is zoned with a core consisting of colluvial and residual schist soil and with soil-rockfill mixtures making up the shells (weathered schist with a significant fraction of coarse sized particles).This paper presents a numerical analysis of Odelouca Dam`s construction. The material con-stants of the soil model used are determined from a comprehensive testing programme carried out in the Civil Engineering National Laboratory (LNEC) during the dam construction for the hydraulic and mechanical characterization of the materials used. Computational results are then compared between to the ones obtained from the dam monitoring system during the construction stage.

Odelouca dam is an embankment dam, with 76 m height, recently constructed in the south of Portugal. It is zoned with a core consisting of colluvial and residual schist soil and with soil-rockfill mixtures making up the shells (weathered schist with a significant fraction of coarse sized particles). This paper presents a numerical analysis of Odelouca Dam`s construction. The material constants of the soil model used are determined from a comprehensive testing programme carried out in the Civil Engineering National Laboratory (LNEC) during the dam construction for the hydraulic and mechanical characterization of the materials used. Computational results are then compared between to the ones obtained from the dam monitoring system duringthe construction stage.

Safety control of dams is made during the normal exploitation phase, with the support of monitoring data from the observation system and also from the visual inspections information and data, by comparing thereal and actual measurements with the values predicted by models of the expected dam behavior. The analysis of abnormal situations obliges to an intervention performed by a dam safety specialist who, facing the data from the observation system and the dam behavior model, will define the correspondent emergency level.This traditional approach, used on a daily basis for assessing dam safety, is adequate, but sometimes, it may delay significantly the actions to restore dam safety standards. In fact, a important time period canoccur, between the identification of an abnormal situation in the dam and the definition of the level of seriousness associated, as well as all the subsequent actions. The use of new technologies to help decision support and emergency planning can contribute to mitigate the effects of this disadvantage.The current paper presents a case study concerned with the use of an artificial neural network (ANN) in order to evaluate the behavior of an earthfill dam, Valtorno-Mourão Dam in Portugal. The developed modelallowed the identification of both normal and abnormal situations, establishing the correspondent dam alert levels.

The Valtorno-Mourão dam in the municipality of Vila Flor is intended to create a reservoir with the total volume of 1.12 x106 m3 for water supply. The embankment has a crest length of 150 m and 32 m of maximum height. It as a homogeneous profile including a sub-vertical filter. The construction of the dam took place between July 2004 and January 2006. During the first filling, the comparison of the results of monitoring with the predictions from the Monitoring Plan lead to the conclusion that the dam was not having the expected behaviour, both for the amount of flow, which was roughly ten times higher than it was expected, and for the pore pressures measured in some piezometers. The Tras-os-Montes region in Portugal has normally severe conditions of water supply and the amount of loss in the dam was not compatible with normal supply to the populations. Given this scenario, it was decided to stop the first filling of the reservoir to allow the diagnosis of deficiencies. As a result, a new grouting treatment of the foundation was made, so that currently, the dam exhibits the desired behaviour. This paper seeks to describe the fundamental characteristics of the dam and foundation, some aspects of the construction, the diagnosis of disabilities, the treatment performed and, finally, the behaviour observed up to the date.

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 Hilf

The Pinhão dam is located in the municipality of Vila Pouca de Aguiar in the district of Vila Real, intersecting the Pinhão River. Its primary purpose is to create an urban water supply reservoir of 4.24 x106 m3.The dam has a profile of granite riprap with a concrete face as the impervious curtain. The maximum height of the dam is 22 m. Construction took place between September 2006 and March 2008 when, after authorisation was given by INAG, first filling started.This paper is intended to provide basic data on the dam and its construction phase and on the monitoring activities undertaken by the ATMAD in close collaboration with LNEC and INAG to ensure the safe control of this dam.

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.

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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.

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.

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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.

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