Publicações

Railway infrastructure managers can benefit from more advanced tools to analyse available data in asset management activities. In this work, the authors present a contribution to anticipating the development of critical locations in railway tracks, such as transition zones and other singularities, using a novel method to analyse railway track performance. Information on track geometry records, namely the evolution on the longitudinal level of a case study, is integrated with information from a numerical study on the effect of track irregularities on the train-track system and with characteristics of the track superstructure and substructure. The approach involves analysing the information in terms of the length of the defects and respective amplitudes to identify locations suggesting: higher derailment risk, faster track degradation and lower passenger comfort. The application of this method suggested that track singularities and changes in the substructure seem to trigger rapid track degradation. The consideration of shorter moving windows in the analysis of the standard deviation of the longitudinal level showed to be a promising approach to assess the degradation rates at track singularities. The proposed method, in association with other tools can provide crucial information for railway infrastructure managers.

A research project aiming to contribute to the sustainable implementation of recycling of Construction and Demolition Waste (C&DW) in road pavements is ongoing. The use of Construction and Demolition Recycled Materials (C&DRM) in road pavements is envisaged as a solution with major environmental and economic benefits. Their application as unbound granular material in pavement layers (base, sub-base and capping layers) also has the advantage to allow the incorporation of large amounts of this type of materials, even coming from different sources. Engineering and environmental performance of these materials are being assessed through laboratory tests and field tests. The evaluation of the environmental hazardous of C&DRM is based in their leachability from compliance (batch test) and basic characterisation (column test and lysimeter test) leach tests. The results already obtained in leaching tests are presented and discussed in the paper. In case of compliance leach test, the results are compared with leaching limit values defined in the Portuguese legislation for waste acceptable at landfills for inert waste.

Within the framework of the activities of the working group GT1 of the Portuguese Commission on Transportation Geotechnics – Promote the use of non-traditional materials in embankments and structural layers – a questionnaire addressed to potential national entities as construction and demolition recycled materials, C&DRM, producers/users was designed. The main objective was to collect information about the various types of C&DRM produced/used, its main characteristics and respective fields of application, in particular for civil engineering works and transport infrastructures. The answers to the survey provide insight into the national distribution of different types of C&DRM and respective applications both in terms of type and in terms of amount of material applied and in the near future could be used to elaborate a map of recycled aggregates in Portugal.

The initial geometry of a railway track continually degrades over its life-cycle. Changes in the track alignment give rise to variations in the dynamic axle load which accelerate track degradation, with consequences for maintenance and avail- ability of the line. This behaviour is particularly evident at some critical locations that are associated with abrupt changes in the track’s vertical stiffness, such as transitions to bridges or other structures. In order to mitigate this problem, careful design and construction is required, for which several recommendations have been suggested in the literature. However, studies based on the maintenance records of existing high-speed lines have shown that the problem of track degradation associated with stiffness variations is far from being solved. This paper presents a short review on the design of transition zones. A case study on the design and construction of a transition zone on a new Portuguese railway line is analysed. Results of conventional laboratory and cyclic load triaxial testing on granular materials and in situ mechanical characterization of the layers are presented. Relevant aspects regarding the construction are addressed and discussed. The results obtained at the substructure level seem to indicate that the design of the transition zone was successful in minimizing settlement and achieving a gradual stiffness increase as a bridge is approached.

The railway track at transition zones to bridges or to other structures usually requires considerably more interventions to maintain the same open track service quality and safety levels. Under sleeper pads (USP) have been reported to contribute to reduce degradation and frequency of maintenance operations in open ballasted tracks, and recent numerical studies have suggested its use in transition zones. In this study, the in?uence of using USP at transition zones to underpasses was investigated. The structural behaviour of two transitions to similar box culverts was compared. USP were added to the sleepers in one of the transitions. Track characterisation using non-destructive tests is presented and analysed. Measurements of track response from passing trains are also presented and discussed. Results indicate that USP in?uence the dynamic behaviour of the track, increasing its vertical ?exibility and amplifying both rail displacements and sleeper accelerations.

Joints are the most defining features of fractured rock masses. It has been well established that joint behaviour is mainly defined by wall topography, which is difficult to measure and define. Previous works have employed both contact and non-contact scanning methods and multiple approaches to the analysis of rock surfaces, but a majority focused exclusively on individual surface characterisation without appraising wall–wall interaction. This paper presents an equipment that is easily available for laboratory scanning of rock joints. Surface topographies of eight granite rock joints (16 surfaces, made available to other researchers) are statistically analysed separately and jointly by applying a fitting algorithm to match the top and bottom surfaces that allow mapping and calculation of contact areas and void volumes during closure. Results show that traditional methods for joint profile analysis are not applicable to three-dimensional surfaces, and that often specific details of joint surfaces have opposing influence on the mechanical, dynamic or hydraulic behaviours.

Railway tracks on earthworks with poor geotechnical performance may undergo important differential settlements that amplify the dynamic response of the train–track system, inducing rapid track degrada- tion, lower passenger comfort and higher derailment risk. Because the track substructure is normally inaccessible, these problems are not detected early, are very complex to solve and disrupt normal train operation. To study the in?uence of settlement pro?les on the train–track system, the authors performed a parametric study comprising non-linear dynamic analyses using a FEM model to simulate different sce- narios. Some pro?les caused important ampli?cations in the train–track system that were associated to rapid track degradation and derailment risk, while others were associated to lower passenger comfort. Hanging sleepers were found to be strongly associated to critical situations of track degradation. The results were integrated and used in a framework to establish performance indicators that can be useful for planning railway track maintenance works.

As descontinuidades dos maciços rochosos influenciam o seu comportamento mecânico e hidráulico e consequentemente as obras neles construídas. Este trabalho descreve o desenvolvimento e aplicação de uma técnica de digitalização das superfícies de descontinuidades rochosas que recorre a uma mesa digitalizadora, visando contribuir para a compreensão dos mecanismos de contacto e desgaste. As superfícies numéricas obtidas são analisadas usando parâmetros geo-estatísticos que podem ser comparados com parâmetros semi-empíricos, como o JRC, permitindo quantificar a evolução da rugosidade após ensaios mecânicos de compressão ou deslizamento. Os resultados deste trabalho permitiram ainda a geração de descontinuidades que poderão ser usadas futuramente em modelos micromecânicos de partículas para simular o comportamento mecânico e hidráulico de descontinuidades.

In railways Ground Penetrating Radar (GPR) studies, the evaluation of materials dielectric properties is critical as they are sensitive to water content, to petrographic type of aggregates and to fouling condition of the ballast. Under the load traffic, maintenance actions and climatic effects, ballast condition change due to aggregate breakdown and to subgrade soils pumping, mainly on existing lines with no sub ballast layer. The main purpose of this study was to validate, under controlled conditions, the dielectric values of materials used in Portuguese railways, in order to improve the GPR interpretation using commercial software and consequently the management maintenance planning. Different materials were tested and a broad range of in situ conditions were simulated in laboratory, in physical models. GPR tests were performed with five antennas with frequencies between 400 and 1800 MHz. The variation of the dielectric properties was measured, and the range of values that can be obtained for different material condition was defined. Additionally, in situ GPR measurements and test pits were performed for validation of the dielectric constant of clean ballast. The results obtained are analyzed and the main conclusions are presented herein.

Railway infrastructure is essential for transportation worldwide, and ensuring its safe and efficient operation is of utmost importance. The ballasted track system is still the most common railway infrastructure type, but the ballast layer can deform and degrade over time, leading to various types of track irregularities and defects. This paper addresses two topics simultaneously that are both known to potentially increase the track geometry degradation: the train speed and railway transitions. The study is performed with an innovative three-dimensional numerical implementation developed to calculate the track's settlement caused by the repeated passage of railway vehicles, and explicitly considering the dynamic interaction between the vehicle and the track, and the evolution of the track's deformation over time. The presented results not only clearly demonstrate that the train speed can significantly affect the track geometry evolution at railway transitions, amplifying its degradation, but also that the long-term response at the entrance segment is quite different than the response at the exit segment of the railway transition. The results of this study can help develop more efficient measures to mitigate the harmful effects associated with the amplification of the track's response, improving the railway infrastructure's safety and efficiency.

O crescimento populacional mundial, atualizado recentemente para o valor de 8 mil milhões de pessoas e previsões de cerca de 10 mil milhões em 2055, surge como um dos principais desafios no que toca ao desenvolvimento de cidades sustentáveis e com sistemas de transportes eficaz [1].Portugal, nos últimos anos, tem apresentado vários planos de investimento nos setores de mobilidade e transportes. Contudo, a implantação e consequente exploração de uma rede ferroviária em ambiente urbano suscita uma preocupação acrescida com o conforto dos habitantes na vizinhança da infraestrutura, derivada da possível ocorrência de fenómenos de vibração excessiva. Numa fase de construção de novas linhas ferroviárias, a existência e adoção de modelos de previsão de vibrações empíricos, capazes de simular o comportamento de um maciço geotécnico à superfície, revela-se uma ferramenta útil. No entanto, dado o seu caráter empírico, encontram-se sempre condicionados pelos cenários para os quais foram derivados. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo principal a derivação e análise, por intermédio de modelação numérica avançada, de curvas de atenuação de vibrações à superfície do maciço, as quais permitem, de uma forma direta, aferir o nível de vibração expectável em função da distância à via-férrea. Este estudo tem em conta a variação de diferentes fatores, tais como: i) características e tipologia da via-férrea; ii) condições geológico-geotécnicas; iii) características do material circulante.

As transições ferroviárias, como as entradas em pontes ou passagens inferiores, são locais onde frequentemente se desenvolvem defeitos de geometria de via, que podem colocar em risco a segurança da circulação ferroviária e reduzir o conforto dos passageiros, o que tem justificado um considerável número de estudos numéricos e experimentais sobre este tema. No entanto, carecem ainda de estudos que permitam identificar os possíveis efeitos associados à velocidade de circulação dos comboios no desenvolvimento de defeitos de geometria nestes locais. Para este efeito, é utilizada uma implementação numérica tridimensional com capacidade para calcular assentamentos de via causados pela passagem repetida de veículos ferroviários, considerando explicitamente a interação dinâmica normal roda-carril, e a sua evoluçãoà medida que a via se deforma no tempo. Considera-se assim a mútua interdependência entre a variabilidade da resposta dinâmica associada às altas-velocidades e a correspondente deformação plástica progressiva das camadas de apoio da via. As simulações computacionais centradas numa passagem inferior de pequeno vão e com velocidades variáveis do veículo ferroviário mostraram que o aumento da velocidade pode efetivamente conduzir a um também aumento das deformações plásticas permanentes da camada de balastro nos segmentos imediatamente adjacentes à estrutura, com maior incidência no segmento de saída da ponte.

Railway tracks consist of various components and experience different support conditions along the longitudinal axis. The vertical stiffness of railway tracks varies significantly in space and time, and the resilient properties of the supporting layers are also affected by several factors. While many studies propose complex behaviour models for geomaterials to represent these variations, very little work has been done to account for the random variability of these properties over space and time. In this study, 133-m long 3D train-track numerical models were used to investigate different scenarios with stochastic spatial variability in the ballast layer. The used finite element method program

The structural evaluation of heavy haul railroad tracks has always been sought by engineers and researchers to achieve better-performing structures to satisfy the constant need for higher transportation capacity.Physical models are implemented in the laboratory for mechanical behavior assessment of railroad trackcomponents in terms of stresses, strains, and displacements, to assist in the design, maintenance, and rehabilitation procedures. Several computational tools, such as numerical models using Finite Element Method (FEM), can also be used for this purpose. This paper aims to contribute to the development of a layered structure of a full-scale facility to simulate a railroad track in the laboratory. This introductory study was conducted by developing 3D FEM numerical models to evaluate the mechanical behavior of a layered railroad track structure in the field and laboratory. Numerical results are compared with data from field monitoring for calibration, considering a loading scenario of 32 tons/axle. The AREMA load model was applied to calculate the load impact factor to simulate a dynamic load in the numerical model. The results showed that the proposed methodology supports the idealization and development of a full-scale laboratory test to simulate a railroad track structure.

Assessing railway track support conditions is an important activity for railway managers around the world. In this context, an alternative and novel methodology to evaluate railway track support conditions is now under development. This methodology is based on modal analysis of the multi-element system composed by a railway infrastructure and an instrumented railway vehicle moving over it. It belongs to the group of vibration-based structural damage identification methods and is focused on observing the characteristic frequencies of this multi-element system, which can be related with changes in the physical properties of the railway infrastructure under analysis. An important feature of the proposed methodology is that it should enable the collection of information regarding the conditions of a railway infrastructure

O trabalho aqui apresentado, inserido no projeto mobilizador Rev@Construction, tem como propósito o desenvolvimento de um sistema de monitorização de um pavimento rodoviário em tempo real. Neste projeto está preconizada a utilização de sensores avançados FBG, bem como o desenvolvimento de uma app inovadora, baseada em algoritmos de Machine Learning, que permitirá avaliar a deformação dos pavimentos e elaborar modelos de previsão do seu comportamento. A definição da arquitetura final do sistema relativo à sensorização e aos dados recolhidos é analisada com maior detalhe, sendo também abordadas as restantes etapas, fundamentais para o gradual aperfeiçoamento da solução final

This paper investigates possible effects of scale-down technique on the long-term permanent deformation behaviour of the rail ballast, particularly for heavy haul rail track loadings. Two scaled down ballast specimens, of 1:2.5 and 1:2, obtained by parallel gradation from the full scale ballast standard AREMA N. 24 [10], which is widely used in this type of rail tracks in Brazil, were compared. The results for the level of cyclic loading evaluated and for the number of cycles carried out did not show significant differences in long-term behaviour due to possible effects of scaling technique. However, these results should be further investigated in order to obtain more definitive conclusions.

O conceito de economia circular tem impulsionado a busca pelo reaproveitamento de resíduos industriais. Estudos recentes vêm mostrando ser promissor o aproveitamento de subprodutos do processo de fabricação do aço na forma de agregados siderúrgicos, principalmente em infraestruturas de transporte. Objetivando o aproveitamento destes materiais para aplicação como lastro de vias férreas, pesquisas recentes demonstraram que os mesmos apresentam comportamento mecânico similar, ou ligeiramente superior, ao de agregados naturais britados, como a rocha de granito convencionalmente utilizada para esta aplicação, principalmente devido a maior angularidade de suas partículas. Neste artigo busca-se explicar com base na resistência ao esmagamento de partículas individuais de lastro, como este aspecto pode condicionar este bom desempenho do agregado siderúrgico. Foram realizados ensaios de resistência ao esmagamento entre placas horizontais de sessenta partículas individuais de lastro, tanto para um agregado siderúrgico como para um agregado de granito, variando o diâmetro dos grãos entre 4 mm e 55 mm. Os resultados mostraram que o bom desempenho do agregado siderúrgico quer em termos de resistência quer em termos de deformabilidade, que em parte está relacionado a maior angularidade de suas partículas, é suportado pela maior resistência ao esmagamento das partículas do agregado siderúrgico.

A reabilitação da plataforma das vias-férreas de linhas antigas que se encontram em operação é, normalmente, uma atividade difícil, economicamente dispendiosa e que condiciona a operação ferroviária. Assim, é importante desenvolver métodos que permitam melhorar as condições de fundação dessas vias, em particular minimizando o impacto na operação ferroviária e garantindo resistência mecânica dos terrenos e regularidade longitudinal da rigidez vertical da via. O reforço de solos com fracas características geotécnicas com recurso à injeção de ligantes tradicionais – cimento ou cal – é uma técnica que tem sido utilizada com sucesso em diversos tipos de obras geotécnicas. No entanto, a sua utilização nas obras ferroviárias, em particular no reforço da parte superficial da fundação – sob a camada de balastro – em vias sem camada de sub-balastro, tem revelado ainda algumas limitações, designadamente de carácter construtivo e de garantia da qualidade. De facto, existem aspetos que têm de ser devidamente equacionados, nomeadamente a necessidade de perfurar de forma tecnicamente eficiente a camada de balastro, de garantir a integridade dessa camada (evitar que seja contaminada com as caldas de injeção, que veja reduzida a sua compacidade e alterada de forma significativa a sua geometria), de não perturbar o nivelamento geométrico da via, de garantir a homogeneidade do tratamento e a regularidade longitudinal da rigidez vertical da via. Neste trabalho apresentam-se alguns aspetos de um projeto de investigação realizado com o objetivo de desenvolver um método de reforço da plataforma ferroviária através da injeção de ligantes, sem remover a superestrutura da via-férrea. Em particular, apresentam-se e discutem-se alguns resultados obtidos num trecho experimental que foi caracterizado e monitorizado, com o objetivo de avaliar a resposta dinâmica da via-férrea à passagem dos comboios antes e após o tratamento da parte superficial da sua fundação, com recurso à injeção de cimento nos solos.

This case study refers to the first significant experience with asphalt rubber, manufactured by the wet process, applied on a full scale rehabilitation project in Portugal. It concerns the application of a gapgraded asphalt rubber wearing course in the rehabilitation of the pavement of National road stretches EN 104 between Azurara and Trofa and EN 105 between Travagem and Santo Tirso. / O presente caso de estudo refere-se à primeira experiência relevante, em Portugal, na qual se utilizaram misturas com betume modificado com borracha reciclada de pneus na reabilitação de estradas nacionais. Diz respeito, em particular, à aplicação de misturas betuminosas rugosas com betume modificado com borracha em camadas de desgaste, no âmbito da reabilitação do pavimento de um troço da estrada nacional EN 104, entre Azurara e Trofa, e da estrada nacional EN 105, entre Travagem e Santo Tirso.

This case study refers to a successful application of an asphalt rubber wearing course in the frame of the rehabilitation of the pavement of the National Road EN 14 between “Oporto district boundary” and Braga. It concerns asphalt rubber manufactured by the wet process, for the production of an open-graded asphalt mixture. / O presente caso de estudo refere-se à aplicação bem sucedida de misturas com betume modificado com borracha reciclada de pneus em camadas com características de desgaste, realizadas no âmbito da reabilitação do pavimento da estrada nacional EN 14, entre o “Limite de Distrito do Porto” e Braga. Diz respeito, em particular, à utilização de betume modificado com borracha, produzido por via húmida, no fabrico de uma mistura betuminosa aberta.

This case study refers to plant hot mix recycling works in the frame of the rehabilitation of a stretch of the motorway A1, located in the centre of Portugal. It concerns the use of 20% - 25% of Reclaimed Asphalt in the production of two different asphalt concrete mixtures for application in binder courses. / O presente caso de estudo refere-se ao fabrico e aplicação de misturas betuminosas recicladas a quente em central, num troço da auto-estrada A1 localizado no centro do País. Neste caso, foram utilizadas no fabrico de duas misturas diferentes, uma Mistura Betuminosa Densa e um Betão Betuminoso Subjacente à Camada Drenante, respectivamente, cerca de 20 % e 25 % de misturas betuminosas recuperadas.

This case study refers to the first known application of RAP in the production of hot mix asphalt concrete in Portugal. It concerns the application of a plant hot mix recycled asphalt concrete as a binder course in a national road stretch located in the North of Portugal. / O presente caso de estudo refere-se à primeira obra realizada em Portugal, na qual se procedeu à reutilização de materiais betuminosos fresados na reabilitação de um pavimento flexível de um trecho de uma estrada nacional (EN105), situada no Norte do País. Os materiais fresados foram reciclados em central mediante a incorporação de novos materiais, e posteriormente utilizados em camadas de regularização.

This case study refers to an application of cold in situ recycling of an old asphalt pavement using bitumen emulsion. The rehabilitation works were performed in 2 phases: The first phase consisted in recycling the existing asphalt and granular layers up to 120 mm deep and application of a slurry surfacing. The second phase consisted in placing an asphalt cold mix binder course and a new slurry surfacing. / O presente caso de estudo refere-se à aplicação de misturas betuminosas recicladas a frio “in situ” usando emulsão betuminosa, na obra de reabilitação de uma estrada nacional localizada no sul do País. Os trabalhos de reabilitação decorreram em duas fases: A primeira fase consistiu na reciclagem das camadas betuminosas existentes e de camadas granulares, numa profundidade até cerca de 120 mm, e na aplicação de micro-aglomerado betuminoso a frio; A segunda fase consistiu na aplicação de uma camada de reforço em mistura betuminosa densa a frio seguida da aplicação de micro-aglomerado betuminoso a frio.

This case study refers to a successful application of cold in situ recycling of asphalt layers from a heavily cracked pavement using bitumen emulsion. A new hot mix asphalt binder course and a new wearing course were placed on the recycled layer. / O presente caso de estudo refere-se a uma aplicação bem sucedida de reciclagem a frio “in situ”, com emulsão betuminosa, das camadas betuminosas de um pavimento que apresentava fendilhamento com grau de severidade elevado em extensas áreas. A solução de reabilitação adoptada compreendeu, para além da reciclagem do pavimento existente numa profundidade de cerca de 150 mm, a execução de camadas de regularização em macadame betuminoso e de desgaste em microbetão betuminoso rugoso.

The use of alternative materials, in particular industrial by-products and waste materials, in the construction oftransport infrastructures and geotechnical works, has been promoted across the world. Nonetheless, considering that, in most situations, the application of some of these materials is fairly recent, little information is available on the long-term performance of the infrastructures in which they were used. This work mentions some characteristics of the Inert Steel Aggregate for Construction (ISAC). It presents some results related to the evolution in the surface characteristics and the structural behaviour of a field trial built on a road section in Portugal. ISAC was used in the embankments and pavement layers. The visual inspection, the results of the mechanical tests performed, and the values of the settlements measured on the surface markings about ten years after the section is open to traffic led to conclude that the pavement in the zone where ISAC was used as a construction material is, in general, in a better condition and presents better structural performance than the adjacent areas built with natural materials. The embankment's maximum settlements in the areas with ISAC were similar to the ones observed in the adjacent areas.

Railway tracks may be perceived as simple physical structures, but in fact they entail a significant level of complexity as refers to the assessment and prediction of their transient and long-term behaviors. These mostly result from the intrinsic characteristics of their components and of the dynamic interaction with the suc-cessive passing trains at different speeds and with different loading characteris-tics. The railway industry’s traditionally conservative approach to new technolo-gies and the limited access, mostly for safety reasons, to related infrastructures somewhat hinder new developments and make it difficult to obtain further insight into the behavior of these structures. To overcome these limitations, advanced methods have been proposed for characterizing the materials that integrate the tracks and a few developments have been implemented in the monitoring of the structures under static and dynamic loading conditions. The information obtained has been essential to validate track models and to predict the transient response and the degradation behavior of the structures and their materials. This has pro-moted the introduction of new materials and construction methods with a view to improve the structural and environmental performances of railway infrastructures. The work presented herein provides an overview of current and advanced charac-terization and monitoring techniques, which are exemplified by a few applications concerning both R&D and consulting initiatives.

A via férrea balastrada é uma estrutura relativamente simples, mas exibe um comportamento complexo, nomeadamente devido às distintas solicitações dinâmicas a que está sujeita, e à forma como se comportam e interagem os seus diversos elementos. O método dos elementos finitos é particularmente adequado à análise do funcionamento destas estruturas, possibilitando a modelação das ações e a utilização de modelos constitutivos avançados para os diversos materiais que constituem o sistema, permitindo considerar a variação das características físicas e geométricas no espaço. Neste capítulo descreve-se e demonstra-se a aplicação de uma ferramenta de modelação numérica tridimensional, concebida especificamente para o cálculo da resposta dinâmica da via-férrea, cujo desenvolvimento, ao longo dos últimos anos, tem tido a contribuição dos autores. Para além da apresentação e validação da ferramenta de modelação, são apresentados estudos relativos à análise do comportamento da via em situações particulares.

A utilização de machine learning tem despertado a curiosidade e o interesse do meio académico e empresarial. Com efeito, a aplicação de machine learning, baseada em técnicas capazes de aprender com os dados, tem sido efetuada com sucesso em diversos contextos. Este sucesso é particularmente evidente nas áreas que utilizam grandes volumes de dados e que procuram obter informação que permita alimentar modelos de previsão. Na área dos Transportes, para além da resolução de questões relacionadas com a mobilidade, é expectável que a aplicação de técnicas de machine learning venha a ser cada vez mais frequente em questões relacionadas com a gestão de infraestruturas, em particular no estabelecimento de modelos de previsão do comportamento. Neste capítulo procura-se evidenciar o potencial da aplicação de machine learning em sistemas de gestão de pavimentos, através da descrição de alguns dos trabalhos desenvolvidos pelos autores neste domínio, essencialmente relacionados com a aplicação de machine learning no desenvolvimento de modelos de previsão do desempenho dos pavimentos, uma das temáticas essenciais dos sistemas de gestão de pavimentos.

Este artigo apresenta uma etapa de uma pesquisa mais abrangente que está em andamento na Universidade do Porto, no âmbito do grupo de pesquisa Construct-Geo, que visa avaliar os aspectos geomecânicos de materiais alternativos para uso como camada de lastro em vias férreas do tipo heavy haul. São apresentados resultados de ensaios triaxiais monotônicos e cíclicos conduzidos em corpos de prova de 150 mm de diâmetro por 300 mm de altura, em escala reduzida numa proporção de 1:2,5 em relação à granulometria de lastro padrão AREMA N. 24. Analisou-se um agregado de escória de aciaria, quimicamente e ambientalmente, inerte comparativamente a um agregado de granito, relativamente à resistência e à deformabilidade. Os ensaios cíclicos foram conduzidos em dois escalões de carga de 500.000 ciclos, sendo cada escalão compatível com o carregamento imposto por vias do tipo heavy haul com, respectivamente, 32,5 toneladas/eixo e 40 toneladas/eixo. Os resultados mostraram que o lastro de escória de aciaria apresentou parâmetros de resistência superiores comparativamente ao lastro de granito e um melhor comportamento quanto à deformabilidade, expresso por maiores valores de módulo de resiliência, menores índices de quebra e degradação de partículas e uma maior tendência de estabilização das deformações plásticas, fenômeno conhecido como shakedown e que também foi investigado.

The reuse of recycled materials in geotechnical works has awakened a growing interest in the last few years in Portugal. A committee (GT-VROG) within the Portuguese Geotechnical Society (SPG) was created recently for analysing the current state of this kind of use and for promoting it nationwide. As part of the activities of the group, a national survey within producers of waste materials and potential users in geotechnical works was carried out, and a national seminar was organised within the framework of the activities of the TC-3 of the ISSMGE, in order to discuss the present situation in the country and the best ways to develop the reuse of this kind of materials in geotechnical applications. The seminar had the participation of representatives of the different entities interested on the subject (producers, users, administration and research centres), as well as of invited foreign specialists from other European countries. Taking advantage of the results of these activities, the current state of the use of recycled materials in geotechnical works in Portugal is briefly presented and analysed next.

Transportation infrastructures are vital to our society. These infrastructures naturally tend to deteriorate over time. A set of activities is then required to manage existing assets in accordance with sound management principles. These activities are usually integrated into systems that manage infrastructures according to technical, social and economic aspects. This research aims to examine the potential of applying machine learning techniques to current transportation infrastructure management systems. Machine learning is an application of artificial intelligence enabling systems to automatically learn and improve from experience (data), arriving at solutions not explicitly programmed. Powered by algorithms that can learn from data, machine learning leads to efficient and effective systems that improve over time. Over the last few years, the application of machine learning has transformed several industries and could do so for transportation infrastructure as well. To achieve the research objectives, a set of studies was performed. Each of these studies had a specific objective, the set of which can be expressed as follows: to define combined performance indicators for pavement condition assessment using machine learning; to develop machine learning models for pavement performance prediction; to formulate machine learning solutions to overcome pavement data issues, such as missing data; to integrate machine learning techniques into decision support systems for pavement maintenance management. Together these studies explored the development of machine learning applications for solving some standard pavement management problems, providing insights into the application of machine learning to transportation infrastructure management systems. The studies successfully demonstrated the potential of machine learning applications for pavement management systems. It showed that machine learning is applicable to various transportation asset management problems, such as condition assessment, performance prediction, and decision support, and that it is able to outperform some of the analytical techniques currently used. Overall, this research work finds that machine learning is a promising tool for transportation infrastructure management systems.

The railway track continually degrades over its life cycle. This has negative consequences for maintenance and availability of the lines and is particularly evident at locations with abrupt changes in the track’s support conditions, such as transition zones to bridges or other structures. To mitigate this problem, modern lines comprise specifically designed backfills with high-performance geomaterials to provide an adequate approach to the structures. However, the problem of track degradation at transition zones is far from being completely solved. The research presented in this Thesis aimed at providing insight into the structural behaviour of transition zones using a novel and integrated approach to investigate the problem, contributing to an efficient management of railway assets, in the context of the life-cycle cost reduction paradigm of the railway system, in particular, the railway track. In the scope of a research project involving LNEC, FEUP and REFER, a 30 km-long railway line is used as case study and its construction is followed up closely. Laboratorial characterisation of bound and unbound granular material used in transition zones is carried out, in particular using cyclic load triaxial tests on large specimens. Thorough in situ characterisation of the track substructure is performed, including specific portancemètre surveys at transition zones. The deformation of the backfill of a transition zone case study to a bridge is monitored using different techniques, including sub-horizontal inclinometers installed during construction. The results obtained regarding the substructure at transition zones indicate that the design of the backfills was successful in minimizing settlements and achieving a gradual stiffness increase at the approach to the structures. The analysis of the evolution of the geometric quality of the line evidenced higher degradation rates at some transition zones and other track singularities, mostly associated with abrupt changes in the track substructure. To fill the gap between experimental and numerical studies, extensive field measurements are presented and used to calibrate and validate FEM models that consider the relevant track components of the superstructure and substructure. The models also account for the dynamic train-track interaction and are very accurate in reproducing the measurements. The experimental works comprised dynamic track characterisation with receptance tests and a new approach using the light falling weight deflectometer. Innovative solutions for transition zones, such as under sleeper pads (USP), are also analysed in detail in specific case studies of transition zones to underpasses. The experimental results evidenced the increase in the vertical stiffness of the track at the approach to structures, which could suggest the amplification of the dynamic track-interaction. However, because the design of the backfills provides a smooth stiffness variation and the track evidenced a very good track quality, the simulations indicated limited dynamic amplifications of the train loads in the tested scenarios. As regards USP, simulations suggested a beneficial contribution to reduce track degradation rates, but a careful design is required to prevent excessive dynamic amplifications when trains enter or exit sections of the track with USP. Later, the effect of the differential settlements on the dynamic response of the train-track system at the approach to structures is investigated. To that aim, comprehensive parametric studies using numerical simulations are carried out. The results of the simulations are integrated and used to establish performance indicators that affect the train-track interaction, based on the length and amplitude of track defects. A novel approach is then presented and applied to the line under study, in an attempt to associate the results of the parametric studies with locations denoting rapid track degradation or other critical scenarios. Tools and actions are suggested to Railway Infrastructure Managers to monitor the performance of transition zones and for a more efficient management of the infrastructure.

Esta dissertação pretende ser um contributo para o desenvolvimento de uma metodologia de abordagem do problema da renovação de plataformas ferroviárias em serviço, em particular no que se refere à avaliação da capacidade de carga e técnicas de reforço. A referida metodologia foi desenvolvida com o objectivo de apoiar os projectos de renovação das vias férreas. Os principais aspectos abordados são os mecanismos que contribuem para a degradação das vias férreas, a caracterização “in situ” das plataformas, as existentes e as que são renovadas, o comportamento mecânico dos materiais que as constituem (os existentes e os das camadas a colocar) e os procedimentos para a sua caracterização. A realização de um número elevado de ensaios sobre os materiais e as camadas que constituem a subestrutura antiga das vias férreas da Linha do Norte, permitiu a obtenção de um importante acervo de dados que serviram de base a diversos estudos. O desenvolvimento de um equipamento de carga triaxial cíclica de grandes dimensões permitiu a caracterização mecânica, em laboratório, do balastro contaminado e dos agregados britados de granulometria extensa que constituem as novas camadas da subestrutura da via férrea. A modelação física de subestruturas da via férrea em fossas de ensaios, onde se construíram provetes prismáticos de grandes dimensões, permitiu reproduzir, no essencial, as condições físico-mecânicas das subestruturas das vias férreas antigas e daquelas que são renovadas. A aplicação de diversos métodos não destrutivos na caracterização física e mecânica da subestrutura da via permitiu avaliar a potencialidade de cada um desses métodos e estabelecer valores de referência do módulo de deformabilidade equivalente em diversas situações. A modelação numérica da subestrutura da via férrea, através de um programa onde se implementaram os modelos constitutivos estabelecidos com base em ensaios laboratoriais, permitiu reproduzir os resultados dos ensaios realizados no modelo físico. A modelação numérica da via (superestrutura e subestrutura), permitiu avaliar a resposta em termos de tensões e deformações das camadas de apoio e da fundação, sujeitas às cargas impostas pelos comboios e à influência das condições climáticas.

Nas últimas décadas tem vindo a verificar-se, em Portugal bem como no resto do mundo, um acentuado crescimento do volume de tráfego rodoviário e das cargas transportadas pelos veículos pesados. Tem-se observado, igualmente, um aumento das exigências funcionais, relacionadas com a segurança e conforto do utente das infra-estruturas, a par das preocupações de carácter ambiental, o que conduz à necessidade de pavimentos rodoviários cada vez mais resistentes e duráveis. Consequentemente, tem-se vindo a recorrer a soluções de pavimentação que envolvem maiores espessuras de camadas betuminosas o que implica uma maior parcela de contribuição do comportamento deste tipo de materiais no desempenho das estruturas de pavimentos. Daqui decorre, entre outros aspectos, uma crescente preocupação com a deformação permanente deste tipo de materiais. Esta situação é também sentida em diversos países, nomeadamente nos países europeus, no Canadá e nos Estados Unidos da América. O presente trabalho tem como objectivo contribuir para um melhor conhecimento do comportamento à deformação permanente de misturas betuminosas aplicadas em camadas de desgaste de pavimentos rodoviários, possibilitando o estabelecimento de metodologias e de critérios de avaliação, que conduzam à selecção de materiais adequados às exigências actuais. Como principais aspectos abordados referem-se a caracterização do comportamento viscoelástico destes materiais, através da execução e interpretação de ensaios laboratoriais com aplicação de cargas repetidas, que simulem as condições observadas in situ, e a modelação do comportamento à deformação permanente das misturas. É analisado o fenómeno da deformação permanente, bem como a sua forma de manifestação na estrutura do pavimento – os cavados de rodeira – apresentando-se uma análise crítica dos métodos de avaliação do comportamento à deformação permanente, bem como dos diversos modelos reológicos existentes, que permitem caracterizar o comportamento viscoelástico destes materiais. Descrevem-se os principais equipamentos e técnicas de ensaio em laboratório utilizados para a caracterização do comportamento à deformação permanente, justificando-se os equipamentos seleccionados e os procedimentos de ensaio laboratorial desenvolvidos. Propõe-se uma metodologia de avaliação do comportamento à deformação permanente de misturas betuminosas a aplicar em camadas de desgaste de pavimentos rodoviários, com a realização de ensaios laboratoriais, sob condições de temperatura, estado de tensão, tempos de carga e de repouso que simulem as condições verificadas no pavimento. Finalmente, apresentam-se e analisam-se os resultados obtidos com a aplicação da metodologia proposta à caracterização de materiais betuminosos recolhidos de dois pavimentos recentemente construídos em Portugal.

As infra-estruturas de transporte apresentam-se como vectores essenciais para o desenvolvimento económico, social, ambiental e cultural das sociedades contemporâneas. A construção destas infra-estruturas pressupõe avultados investimentos financeiros, aos quais têm que se somar os custos de exploração e manutenção ao longo do período de “vida” da infra-estrutura. Devido à sua importância estratégica, estas terão que apresentar um nível de serviço consentâneo com as exigências próprias de uma globalização incontornável (trocas comerciais, turismo, intercâmbio cultural), o que obriga ao desenvolvimento de um plano que defina as medidas de manutenção e/ou reabilitação a serem adoptadas no futuro, uma vez que existem diversos factores que impedem a contínua construção de novas infraestruturas. Assim, verifica-se que o reforço dos pavimentos aeroportuários é uma questão de enorme relevância, uma vez que as administrações responsáveis pela operacionalidade dos aeroportos têm que criar todas as condições para satisfazer a procura das diversas companhias aéreas e, ao mesmo tempo, têm que possuir os instrumentos adequados no sentido de decidirem quais as acções a realizar no âmbito da gestão dos pavimentos, nomeadamente nas questões que estão associadas às características estruturais e funcionais que estes devem oferecer para a operação das aeronaves em termos de conforto e segurança Para efectuar a modelação do comportamento estrutural dos pavimentos, com vista à determinação dos estados de tensão e deformação induzidos pelo tráfego, recorre-se de um modo geral, à utilização de modelos “multi-camadas”, nos quais estes são idealizados como um conjunto de camadas horizontais, contínuas, homogéneas, isotrópicas e elásticas, e que estão assentes sobre um meio semi-infinito. Deste modo,é possível recorrer a programas de cálculo automático relativamente fáceis de utilizar, que estão disponíveis no mercado, tais como, o ELSYM 5, desenvolvido na Universidade de Berkely ou o BISAR, desenvolvido pela Shell. No entanto, os modelos anteriormente descritos não permitem ter em conta as descontinuidades existentes nos pavimentos rígidos, nomeadamente os pavimentos constituídos por lajes de betão simples com juntas. É então necessário recorrer a outros tipos de modelos, como, por exemplo, os modelos de laje em apoio elástico (modelo de Westergaard), nos quais o conjunto de camadas subjacente às lajes de betão é idealizado, de forma muito simplificada, como um conjunto de “molas”. No caso em que é aplicada uma camada de reforço contínua sobre o pavimento rígido, este modelo já não permite verificar o estado de tensão induzido na camada de reforço na zona das juntas. Devido à situação anteriormente descrita, quando se pretende estudar o reforço de pavimentos rígidos existe a necessidade de serem utilizados métodos mais versáteis, que permitam analisar situações que não estão contempladas nos modelos mais simples. Para tal, podem-se utilizar métodos numéricos avançados, como, por exemplo, o método dos elementos finitos, o métodos das diferenças finitas ou o método dos elementos fronteira, que devido às suas características terão grande sucesso na análise estrutural de pavimentos rígidos reforçados. Neste estudo apresenta-se a aplicação do método das diferenças finitas para a análise estrutural de um pavimento aeroportuário do tipo rígido, que foi reforçado através da execução de um reforço em misturas betuminosas. Dos trabalhos desenvolvidos neste estudo, pode-se concluir que a verificação do dimensionamento de pavimentos rígidos reforçados com camadas betuminosas, deve ser efectuada para dois tipos de critérios de fadiga: ? limitação das tensões de tracção na base das lajes de betão; ? limitação das extensões de tracção na base das camadas betuminosas quando as cargas actuam nas zonas próximas das juntas.

Os custos associados às restrições de exploração de uma ponte são cada vez mais elevados, pelo que, o controlo da segurança da estrutura, bem como da sua funcionalidade, são temas com relevância crescente quer a nível nacional, quer internacional. A monitorização de estruturas é uma actividade que pode contribuir bastante para a redução destes custos, pois permite a detecção precoce de anomalias, possibilitando a sua rápida resolução. Esta dissertação tem como principal objectivo o aperfeiçoamento dos sistemas de monitorização, tirando partido dos benefícios proporcionados pela inovação tecnológica, que tem vindo a registar-se ao longo dos últimos anos, através de um progressivo melhoramento de sensores e da introdução de novas técnicas de aquisição automática das medições. Procedeu-se assim ao desenvolvimento de ferramentas que permitem o processamento e a interpretação, automática e em tempo real, dos dados provenientes da monitorização de pontes a longo prazo. A metodologia proposta reúne métodos para a validação dos dados de uma forma automática, logo após a sua aquisição, critérios para a selecção das variáveis de controlo de entre as grandezas observadas nas estruturas, e ainda critérios para o estabelecimento de níveis de alarme e os procedimentos a adoptar no caso destes limites serem excedidos. Os métodos desenvolvidos são aplicados à Ponte Salgueiro Maia sobre o rio Tejo em Santarém.

No âmbito Programa de Investigação e Inovação do LNEC 2013-2020 (P2I) e inserido no Programa de ID&I do Departamento de Transportes (DT), o Núcleo de Infraestruturas de Transportes tem vindo a desenvolver um projeto de ID&I designado por “Modelação do comportamento da camada de balastro ferroviário” e identificado pelo acrónimo MODER-B2 (MODElling Railway Ballast Behaviour). Os objetivos deste projeto são: i) contribuir para o aumento da eficiência do transporte ferroviário através da aplicação de métodos de análise estrutural avançados e de modelos de comportamento da via-férrea robustos, que permitam otimizar o funcionamento da infraestrutura; e ii) contribuir para a sustentabilidade das vias-férreas, estudando em profundidade a aplicação de novos materiais e tecnologias, em função das suas propriedades físicas e mecânicas, integrados na estrutura da via-férrea. Para concretizar esses objetivos têm-se desenvolvido diversos estudos baseados em experimentação laboratorial e na modelação física e modelação numérica avançada, com vista à caracterização de materiais e das estruturas que os integram. Os estudos têm incidido fundamentalmente sobre as propriedades e técnicas de caracterização dos materiais da camada de balastro e sobre o seu contributo para o desempenho da via-férrea, tendo em conta a sua importância em termos técnicos, económicos e ambientais, no ciclo de vida das infraestruturas ferroviárias. Neste documento descrevem-se atividades e apresentam-se resultados obtidos em alguns dos estudos realizados no âmbito deste projeto.

Executive Summary Infrastructure is the backbone of our society. Citizens, companies and governments have come to rely on and expect uninterrupted availability of the road network. Climate change is an important topic within the context of designing, maintaining and operating traffic networks. Most transport infrastructure is intended to be available (in service) to the public for several decades. The life cycles of assets in transport are long enough to take the full strain that comes with climate change; however, climate impact is experienced on a small scale. Crops are destroyed by floods, timber is felled by heavy storms and infrastructure is devastated by various kinds of extreme events. The adaptation of road networks to a changing climate is one of the important issues that road authorities have begun to address and that needs to be further continued in the near future. The main objective of the Conference of European Directors of Roads (CEDR) Call 2012 “Road owners adapting to climate change” is to provide road owners with adaptation technologies and the models and tools to support decision-making concerning adaptation measures for the road infrastructure. The ROADAPT (Roads for today, Adapted for tomorrow) and CliPDaR (Design guideline for a transnational database of downscaled Climate Projection Data for Road impact models) projects form an integral part of this 2012 CEDR research programme. This report provides an analysis of the two projects and provides and overview of the final conference held in Brussels (on 27-28th October 2015). Concise recommendations are given on how to disseminate and implement the products of both projects. Outputs of the ROADAPT project Outputs of the ROADAPT project contain tools for risk identification, analysis, evaluation, and mitigation. The set consists of 6 guidelines and 3 case studies. The aim of the Guideline on the use of data (and data requirements) for the current and future climate for road infrastructure is to give background information and guidelines for tailored and consistent climate data and information for studies on the impact of the current and future climate for transnational road networks in Europe that are suitable for National Road Authorities (NRAs). The QuickScan methodology produces a first (quick) estimate of the major risks that can be associated with weather conditions both in the current climate and in the future, together with an action plan for adaptation. The list of top risks allows an NRA to consciously and effectively focus on specific areas in their network and/or on specific threats. Focusing on the top risks enables existing resources to be used more efficiently. The objective of the vulnerability assessment tool is to describe the efficient, existing tools for assessing vulnerabilities within road networks, with a focus on networks managed by NRAs. In addition, a new comprehensive vulnerability assessment methodology is suggested, based on and compatible with the RIMAROCC method. Using the vulnerability maps created in the process, it should be possible to combine these with detailed climate change projections. An extensive database that helps with the selection of adaptation measures and strategies for the mitigation of the effects of climate events was designed and set up within the ROADAPT project. The database contains more than 500 measures to support road owners with a decision-making tool. The method for Socio-economic impacts analysis is well interconnected with the methodology for the QuickScan and the vulnerability assessment, as the selection of the threats to be evaluated is based on their outputs. Selection of adaptation measures and strategies for mitigation is a 10-step approach for selecting an adaptation strategy containing a database. Page 3 Outputs of the CliPDaR project The deliverables of CliPDaR aim at enabling the road owner to make informed and efficient decisions on whether a proposed climate change scenario is suitable to derive particular adaptation measures or not. The information given enables customised climate change scenarios to be established, which help to answer particular problems regarding future transport infrastructure. This is accomplished by a guideline that helps decision makers through the whole process from the socio-economic scenarios to the adaptation measures to be put into effect. Ensemble approach to climate scenarios and the description of the downscaling of climate data are the highlights of the CliPDaR project. Outcomes of the projects and this report: The research focuses on awareness of the impact of climate change - crushing the stereotype that climate change is just another conspiracy theory. ROADAPT and CliPDaR together with some presentations from the final conference have provided hard evidence that climate change and extreme weather events are becoming more and more common, especially for coastal territories, and generates significant additional cost to infrastructure construction and maintenance. This awareness needs to be spread across the pool of decision makers. Experience of champions (Nordic countries, Germany, the Netherlands) Some countries have already set up adaptation strategies or are in the process of developing them. These are mostly countries that have begun to experience extreme weather events on a regular or seasonal basis. Presentations from Denmark, Sweden, Norway, and the Netherlands clearly show that the road to adaptation to climate change is not easy but in the long term it will pay off. It should be noted that climate change mitigation is essential. An estimate from the Netherlands shows that if we do not keep the global temperature rise at 2°C but let it escalate to 5.5°C, the amount of the world’s GDP that will be necessary to mitigate the damage will rise from 2% to at least 8% by 2100. A large part of this report is devoted to recommendations within three main domains – dissemination, implementation and future research. Recommendations are found at the end of each of the project chapters. These are mainly dealing with each particular product or outcome, providing hints on implementation and future research. More general recommendations covering both projects and sometimes stretching outside the boundaries of particular projects are given at the end of this report. These recommendations are sub-divided into specific sections for dissemination - awareness creation, and implementation - strategy and action plan development, application in transport network management.

The Mozambican Roads Administration (ANE) has embarked on a project to establish a Road Research Centre (RRC) in Mozambique aiming to provide the basis for improving the long-term capacity to undertake relevant, high quality research relating to the road sector of Mozambique. This project forms part of the Africa Community Access Programme (AFCAP), which is a research programme supported by the Department of International Development (DFID) of the Government of the United Kingdom and managed by Crown Agents Ltd on behalf of DFID. CSIR, in association with LNEC has been commissioned by Crown Agents to provide Technical Assistance for phase 2 A of the project, which aims to address institutional issues relating to the RRC, draft a strategic research plan and develop a 5-year business plan for the RRC. This monthly progress report dated January 2014 summarises progress made with the identification of the road research needs of Mozambique; the production of recommendations on the institutional structure of the RRC; the establishment of the Road Research Technical Committee (RRTC) and the Road Research Steering Committee (RRSC); and the drafting of the business and strategic research plans for the RRC. The activities planned for February 2014 are also presented.

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The Mozambican Roads Administration (ANE) has embarked on a project to establish a Road Research Centre (RRC) in Mozambique aiming to provide the basis for improving the long-term capacity to undertake relevant, high quality research relating to the road sector of Mozambique. This project forms part of the Africa Community Access Programme (AFCAP), which is a research programme supported by the Department of International Development (DFID) of the Government of the United Kingdom and managed by Crown Agents Ltd on behalf of DFID. CSIR, in association with LNEC has been commissioned by Crown Agents to provide Technical Assistance for phase 2 A of the project, which aims to address institutional issues relating to the RRC, draft a strategic research plan and develop a 5-year business plan for the RRC. In this report, appropriate institutional structures for undertaking research are presented. It addresses the following: (i) the Terms of Reference for a functioning Road Research Steering Committee (RRSC) and Road Research Technical Committee (RRTC), as well as an overview of the outcomes of the inaugural meetings of both of these committees; (ii) the institutional location of the RRC within the structures of ANE; (iii) the physical location of the RRC in Mozambique; (iv) laboratory support for a functioning RRC; and (v) Staffing of the RRC. All items, with the exception of the last item (“Staffing of the RRC”), have been discussed and agreed with ANE, and presented to the RRTC, whilst items (i) and (ii) have been endorsed by the RRSC.

No âmbito do Convénio de Cooperação entre o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) e o Programa de Capacitação dos Laboratórios de Engenharia dos PALOP e Administração Pública de Timor-Leste 2013, realizou-se no Laboratório de Engenharia Civil de São Tomé e Príncipe (LECSTP) um curso subordinado ao tema “Inspeção, Manutenção e Reabilitação de Pavimentos”, de 21 a 24 de outubro de 2013. Neste relatório apresenta-se uma breve descrição do curso e dos ensaios práticos realizados, conjuntamente com as necessidades de equipamentos relacionados com a avaliação de pavimentos.

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As crescentes exigências impostas ao transporte ferroviário e a necessidade de o tornar num sistema de transporte mais competitivo, têm levado ao desenvolvimento de novas soluções de via-férrea. Estas novas soluções constituem inovações tecnológicas de via-férrea que diferem da via balastrada tradicional na utilização de diferentes materiais e métodos construtivos. Apostam fortemente na redução da necessidade de conservação e renovação da via, o que se traduz na diminuição dos custos associados à sua operação, assim como no aumento da disponibilidade da linha. Assim, estas soluções apresentam uma melhor resposta a velocidades de circulação cada vez mais elevadas e a maiores volumes de tráfego, que tendem a conduzir a maior deterioração da via e a consequentes maiores custos de conservação e renovação. Em comparação com a via tradicional, estas soluções podem ser mais vantajosas, no que se refere à segurança, a aspectos ambientais, à gestão da operação e a custos globais, quando se considera o ciclo de vida da infra-estrutura. Embora estas tecnologias tenham vindo a ser testadas e aplicadas em alguns países, desde há várias décadas, em particular no Japão, só mais recentemente diversos países demonstraram especial interesse pela sua aplicação. Face a estas vantagens, tem-se verificado actualmente uma crescente tendência para a adopção destas novas soluções, sobretudo para as linhas de alta velocidade, particularmente na Europa e Ásia Oriental. Dentro deste contexto, e tendo em conta a previsível integração de Portugal na Rede Europeia de Alta Velocidade, desenvolveu-se o presente estudo com o objectivo de apresentar diversas soluções de via-férrea que estão disponíveis e compará-las com a solução tradicional de via balastrada. O estudo incide na descrição de concepções de via-férrea não tradicionais, como a via sem balastro e a via de apoio misto, fazendo-se especial referência às principais vantagens e desvantagens da via sem balastro, face à solução tradicional de via balastrada, e à experiência da sua aplicação. Apresenta-se ainda uma síntese da situação actual da aplicação destas novas soluções em países que apostaram fortemente nas redes de alta velocidade. Do estudo desenvolvido conclui-se que, para novas linhas de alta velocidade, estas soluções podem ser bastante atractivas, como alternativa à via balastrada tradicional. Os autores agradecem a todas as entidades e pessoas a título individual a autorização expressa para a publicação das ilustrações apresentadas neste estudo, encontrando-se estas devidamente referenciadas.

The reuse of recycled materials in geotechnical works has awakened a growing interest in the last few years in Portugal. A committee (GT-VROG) within the Portuguese Geotechnical Society (SPG) was created recently for analysing the current state of this kind of use and for promoting it nationwide. As part of the activities of the group, a national survey within producers of waste materials and potential users in geotechnical works was carried out, and a national seminar was organised within the framework of the activities of the TC-3 of the ISSMGE, in order to discuss the present situation in the country and the best ways to develop the reuse of this kind of materials in geotechnical applications. The seminar had the participation of representatives of the different entities interested on the subject (producers, users, administration and research centres), as well as of invited foreign specialists from other European countries. Taking advantage of the results of these activities, the current state of the use of recycled materials in geotechnical works in Portugal is presented and analysed next.

Os desafios que se colocam ao transporte ferroviário determinam que as vias-férreas satisfaçam requisitos de qualidade cada vez mais exigentes. A concepção estrutural, os materiais utilizados e as técnicas de construção podem influenciar de forma muito importante o seu comportamento. Um adequado conhecimento das características dos elementos da via e da resposta da estrutura às solicitações contribuirá para a concepção, construção e manutenção de estruturas com melhor desempenho. Neste documento referem-se algumas matérias que se afigura oportuno e viável investigar, dada a sua relevância e os meios que se antevê possam vir a estar disponíveis no país e no LNEC em particular.

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