Artigos da Revista 107

Julho 2006

TRATAMENTO DE SOLOS ATRAVÉS DE COLUNAS DE JET GROUTING

Alexandre Pinto

João Falcão

Francisco Pinto

José Melo Ribeiro

DESENVOLVIMENTO, EFEITOS E MITIGAÇÃO DE LIQUEFACÇÃO INDUZIDA POR SISMOS: UM ESTUDO EXAUSTIVO BASEADO EM MODELAÇÃO FÍSICA DINÂMICA NA CENTRIFUGADORA

Paulo A. Lopes de F. Coelho

Stuart K. Haigh

S. P. Gopal Madabhushi

Comportamento estrutural de barragens portuguesas de enrocamento com cortina a montante

Fernando Pardo de Santayana

Eduardo Fortunato

António A. Veiga Pinto

Controlo da compactação de misturas de solo-enrocamento da barragem de Odelouca

João Bilé Serra

Laura Caldeira

Andrea Brito

Campo Experimental do ISC’2 – pREVISÃO E DESEMPENHO DE ESTACAS INSTRUMENTADAS SOLICITADAS AXIALMENTE

Jaime A. Santos

António Viana da Fonseca

Elisabete Costa Esteves

CombinaÇÃO de métodos geofísicos e mecânicos para a caracterização do perfil de solo residual do ISC2 na FEUP

António Viana da Fonseca

Jorge M. Carvalho

Cristiana Ferreira

Jaime A. Santos

Fernando Almeida

DANOS EM EDIFÍCIOS INDUZIDOS POR ESCAVAÇÕES

João Candeias Portugal

Alexandre Portugal

Acácio Santo

PRESSIÓMETROS DE MÉNARD E AUTOPERFURADOR DE CAMBRIDGE: CORRELAÇÕES ENTRE PARÂMETROS MECÂNICOS EM SOLOS ARGILOSOS MIOCÉNICOS DE LISBOA

António G. F. de Sousa Coutinho

Marco A. Ludovico Marques



TRATAMENTO DE SOLOS ATRAVÉS DE COLUNAS DE JET GROUTING

Ground Improvement Solutions using Jet Grouting

Alexandre Pinto

João Falcão

Francisco Pinto

José Melo Ribeiro

RESUMO – No presente trabalho são apresentados os principais critérios de concepção e de execução associados a soluções de tratamento de solos através de colunas de solo cimento, em particular de jet grouting, encabeçadas por plataformas de transferência de cargas (LTP), estas últimas constituídas por aterros reforçados por geosintéticos: geogrelhas biaxais em polipropileno e geotêxteis de alta resistência.

SYNOPSIS – The aim of this paper is to present the main design and execution criteria related with ground improvement solutions using soil cement columns, mainly jet grouting columns, caped by load transfer platforms (LTP), formed by compacted fills reinforced by geosynthetics: polypropylene biaxial geogrids or high strength geotextiles.



DESENVOLVIMENTO, EFEITOS E MITIGAÇÃO DE LIQUEFACÇÃO INDUZIDA POR SISMOS: UM ESTUDO EXAUSTIVO BASEADO EM MODELAÇÃO FÍSICA DINÂMICA NA CENTRIFUGADORA

Development, effects and mitigation of earthquake-induced liquefaction: a comprehensive study based on dynamic centrifuge modelling

Paulo A. Lopes de F. Coelho

Stuart K. Haigh

S. P. Gopal Madabhushi

RESUMO A liquefacção de areias saturadas é uma ameaça séria para estruturas construídas sobre fundações superficiais em regiões sismicamente activas. A implementação do dimensionamento baseado no desempenho nestes casos é condicionada pelo fraco conhecimento sobre os mecanismos relacionados com o desenvolvimento, magnitude dos efeitos e mitigação da liquefacção induzida por sismos, os quais foram estudados através de um projecto de investigação conjugando técnicas experimentais e numéricas. Este artigo foca a componente experimental do trabalho baseada em modelação física na centrifugadora, descrevendo a forma como a técnica é aplicada no estudo de problemas de liquefacção e apresentando algumas das observações e conclusões preliminares obtidas. Tanto as características mais importantes do comportamento do sistema solo-estrutura quando o solo sofre liquefacção, como as que determinam o desempenho da densificação enquanto medida de mitigação dos efeitos da liquefacção são consideradas.

SYNOPSISLiquefaction of saturated sands is a serious threat to structures built on shallow foundations in seismically active regions. The implementation of performance-based design in these cases is affected by a poor understanding on the mechanisms related to the development, magnitude of the effects and mitigation of earthquake-induced liquefaction, which were investigated as part of a research project combining experimental and numerical techniques. This paper concentrates on the experimental component of the research based on centrifuge modelling, the use of this technique for investigation of liquefaction problems being described. Some of the experimental observations and preliminary conclusions are presented. Both the most important characteristics of the soil-structure system behaviour when the soil liquefies and those determining the performance of densification as a liquefaction resistance measure are considered.



Comportamento estrutural de barragens portuguesas de enrocamento com cortina a montante

Structural behaviour of Portuguese rockfill dams with upstream impervious membranes

Fernando Pardo de Santayana

Eduardo Fortunato

António A. Veiga Pinto

RESUMO Portugal, embora possuindo um reduzido número de barragens, tem uma vasta experiência no projecto, construção e avaliação da segurança de barragens, em particular devido ao contributo dos estudos realizados no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Neste país existem 7 barragens de enrocamento com cortina a montante, 4 delas construídas nos últimos 15 anos. Os autores do artigo têm desenvolvido vários estudos de investigação para todas estas barragens, nomeadamente no âmbito da observação e análise do comportamento estrutural e da avaliação da segurança. Apresenta-se alguma da experiência que o LNEC detém sobre este tipo de barragens de enrocamento com cortina a montante, incluindo uma breve descrição das barragens e alguns dos resultados mais relevantes da observação, nomeadamente no que diz respeito às deformações.

SYNOPSIS – Though having a relatively limited number of dams, Portugal has gained a considerable experience in design, construction practice and safety analysis of dams, in particular as a result of the contributions derived from the studies carried out by the National Laboratory of Civil Engineering (LNEC). There are 7 rockfill dams with upstream impervious membrane in Portugal, 4 of them built in the last 15 years. The authors of this paper have been involved in several research studies for all these dams, concerning monitoring and analyses of structural behaviour and safety assessment. In the paper, some aspects of the experience acquired by the LNEC in this kind of rockfill dams are presented, including a brief description of the dams and some of the most significant monitoring results, particularly those related to movements.



Controlo da compactação de misturas de solo-enrocamento da barragem de Odelouca

Compaction control of soil-rock mixtures at Odelouca dam

João Bilé Serra

Laura Caldeira

Andrea Brito

RESUMO A barragem de Odelouca é uma barragem de aterro zonado com 76 m de altura, actualmente em construção no Sul de Portugal. O aterro é constituído por um núcleo argiloso e por maciços estabilizadores de material de alteração de xistos com uma elevada percentagem ponderal de partículas grosseiras. O controlo da compactação tem sido efectuado através de ensaios “in situ” e de ensaios de compactação laboratoriais. São apresentadas algumas conclusões relativas à precisão dos métodos “in situ” baseados em expressões de correcção (Torrey & Donaghe, 1994) do peso volúmico seco máximo e do teor em água óptimo dos ensaios Proctor publicadas para as misturas de solo-enrocamento. São propostas novas equações de correcção dos valores de referência do ensaio Proctor para material proveniente da alteração de xistos, calibradas a partir de ensaios de compactação por vibração de amostras de grandes dimensões.

ABSTRACT Odelouca dam is a zoned earth fill dam with 76 m height presently being constructed at South of Portugal. The embankment material is clayey soil, at the core, and weathered schist with a significant fraction of oversized particles, at the slopes. Compaction control during the construction is performed through in situ tests and laboratory compaction tests. Conclusions are drawn about the accuracy of the in situ methods based on available correction expressions (Torrey & Donaghe, 1994) of maximum unit weight and optimum water content of Proctor test results for soil-rock mixtures. New correction equations for the Proctor reference values for schistose material are presented based on results of vibratory compaction tests of large samples.



CombinaÇÃO de métodos geofísicos e mecânicos para a caracterização do perfil de solo residual do ISC2 na FEUP

Combining geophysical and mechanical testing techniques for the characterization of FEUP/ISC2 residual soil profile

António Viana da Fonseca

Jorge M. Carvalho

Cristiana Ferreira

Jaime A. Santos

Fernando Almeida

RESUMO – Este artigo apresenta um resumo dos trabalhos realizados e os resultados obtidos, numa extensa campanha de caracterização dum maciço predominantemente de solo residual granítico (saprolítico), localizado nos terrenos da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (CEFEUP), no âmbito do ISC’2. Este projecto teve como finalidade a caracterização destes solos pouco comuns, no contexto dum programa internacional de previsão do comportamento de diferentes tipos de estacas (classe A). Foram utilizados, na referida campanha, vários ensaios mecânicos, nomeadamente, SPT, CPT, DMT e diferentes métodos geofísicos de superfície e em furos de sondagem, designadamente, sísmica de refracção, reflexão, cross-hole (CH) e down-hole (DH), de ondas S e P; resistividade eléctrica; radar de solos (GPR), etc. O maciço é geologicamente formado por uma camada superficial de solo residual granítico heterogéneo, sobrejacente a um substrato granítico muito alterado em contacto com um migmatito gnaissico. Resultados directos e indirectos de alguns dos métodos e ensaios utilizados são comparados entre si e com a informação geológica e geotécnica disponível sobre o local, nomeadamente os resultantes de perfis sísmicos, eléctricos e electromagnéticos realizados na proximidade de três furos de sondagem, nos quais foram recolhidas amostras indeformadas, previamente à realização de ensaios sísmicos CH e DH. Foi também realizado um extenso programa de ensaios laboratoriais com as amostras indeformadas recolhidas. Neste trabalho discutem-se os resultados, com ênfase para as correlações encontradas, específicas de solos saprolíticos com estrutura relicar frágil, conducente a um modelo geológico-geotécnico do local estudado.

SYNOPSIS – This paper summarizes the results of an experimental site investigation and characterization survey, on a residual (saprolitic) soil from granite, located at the Faculty of Engineering of the University of Porto (FEUP). This project aims at characterizing these unusual soils in the context of the development of an International Prediction Event (Class A) on the behaviour of different types of piles. A very extensive site characterization campaign, including a large variety of in situ tests and field methods, has been held. These investigations comprised the application of several geophysical borehole and surface methods, namely: P and S-wave seismic refraction, reflection, cross-hole (CH), down-hole (DH), electrical resistivity imaging, ground probing radar (GPR), etc. - as well as mechanical tests - namely: SPT, CPT, DMT, among others. The site is geologically formed by an upper layer of heterogeneous residual granitic soil overlaying a weathered granite contacting a gneissic migmatite. Direct and indirect results from some of the surveys are compared between them and with the available geological and geotechnical information, namely the obtained from seismic, electrical and GPR profiles, conducted adjacent to three boreholes in which undisturbed soil samples were collected previously to geophysical data acquisition. In addition, an extensive laboratory testing program was carried out using the collected undisturbed samples. A discussion of the results is herein presented, with emphasis to correlations encountered between different tests, specific of saprolitic soils with weak relic structures.



Campo Experimental do ISC’2 – pREVISÃO E DESEMPENHO DE ESTACAS INSTRUMENTADAS SOLICITADAS AXIALMENTE

ISC’2 experimental site – prediction & performance of instrumented axially loaded piles

Jaime A. Santos

António Viana da Fonseca

Elisabete Costa Esteves

RESUMO – Este trabalho insere-se num projecto de investigação para estudo do comportamento de estacas em solos residuais. Nas instalações da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) foi desenvolvido um campo experimental num perfil de solo residual (saprolítico) do granito. Foi efectuada uma exaustiva caracterização do local, incluindo um grande número de ensaios de caracterização in situ para desenvolver um “exercício internacional de previsão do comportamento de estacas: moldada, trado contínuo e cravada” - International Prediction Event (Class A). Investigadores e projectistas foram convidados a participar neste evento de previsão do comportamento real das estacas. Vários ensaios in situ foram realizados – ensaios de penetração: SPT e CPTU; ensaios pressiométricos e dilatométricos: PMT e DMT; ensaios sísmicos: cross-hole (CH) e down-hole (DH). Além disso, foi executado um programa de ensaios de laboratório, incluindo ensaios de consolidação em edómetro, ensaios triaxiais CK0D com sensores de deformação local e transdutores piezoelétricos, assim como ensaios de coluna ressonante. Este artigo centra-se nos ensaios de carga verticais estáticos e apresenta-se uma análise das previsões dos participantes do evento.

ABSTRACT – This paper is part of a joint research project to study the behaviour of piles in residual soil. An experimental test site on residual (saprolitic) soil from granite was constructed at the Faculty of Engineering of the University of Porto. A very extensive site characterization has been held, including a large variety of in situ tests in order to develop an International Prediction Event (Class A) of Bored, CFA and Driven Piles. Researchers and designers were invited to deal with this investigation results in order to predict the real response of the pile foundations. Several in-situ testing techniques were used - penetration tests: SPT and CPTU; pressuremeter and dilatometer tests: PMT and DMT; seismic tests: cross-hole (CH) and down-hole (DH). Undisturbed samples were recovered and an extensive laboratory-testing program was carried out, including oedometric consolidation tests, CK0D triaxial tests using local strain measuring devices and bender-extender elements, as well as resonant column tests. This paper focuses on the axial pile load tests and an analysis of the predictions is presented.



DANOS EM EDIFÍCIOS INDUZIDOS POR ESCAVAÇÕES

Excavation induced building damage

João Candeias Portugal

Alexandre Portugal

Acácio Santo

RESUMO 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).

ABSTRACT Ground decompression is usually associated to underground excavation, generally leading to subsidence of the surface. Consequences of such movements on existing buildings must be evaluated especially in urban areas. In this paper the Building Risk Assessment (BRA) method proposed by Burland is presented, its usefulness being illustrated. Initially, estimation of surface movement induced by excavations (2) and subsequent effects on existing structures (3) are treated. A method for risk assessment (4) is presented and exemplified (5). The paper concludes with a discussion on its usefulness.


PRESSIÓMETROS DE MÉNARD E AUTOPERFURADOR DE CAMBRIDGE: CORRELAÇÕES ENTRE PARÂMETROS MECÂNICOS EM SOLOS ARGILOSOS MIOCÉNICOS DE LISBOA

Ménard and Cambridge selfboring pressuremeters: correlations between

mechanical parameters in Lisbon Miocene clayey soils

António G. F. de Sousa Coutinho

Marco A. Ludovico Marques

RESUMO Este artigo apresenta uma caracterização mecânica de argilas sobreconsolidadas miocénicas do solo de Lisboa, realizada por meio de ensaios pressiométricos. Estes ensaios foram executados no âmbito do alargamento da rede de Metropolitano de Lisboa. Os ensaios foram realizados com um pressiómetro de Ménard e um pressiómetro autoperfurador de Cambridge, ambos com capacidade para aplicar pressões de 10 MPa. Os resultados principais são apresentados neste artigo. De entre os resultados obtidos, calculou-se o coeficiente de impulso em repouso, bem como as leis de crescimento em profundidade de parâmetros de deformabilidade e de resistência. Por fim, estabeleceu-se uma correlação entre a pressão limite Ménard e a resistência ao corte não drenado. Verificou-se que as correlações habituais publicadas na literatura entre estes dois parâmetros subestimam a resistência ao corte não drenado. Contudo, algumas dessas correlações foram estabelecidas com base em ensaios cuja pressão limite era pelo menos 2 a 3 vezes mais pequena do que as obtidas no presente estudo.

ABSTRACT – This paper presents a mechanical characterization of Miocene overconsolidated clays of the Lisbon subsoil, carried out by pressuremeter tests. These tests were run in the scope of the enlargement of the Lisbon underground net. The tests were performed with a Ménard pressuremeter and a Cambridge selfboring pressuremeter, both with a pressure capacity of 10 MPa. The main results are presented in this paper. Among the results achieved, the coefficient of earth pressure at rest was computed, as well as the increasing law with depth of deformability and resistance parameters. In the end, a correlation between the Ménard limit pressure and the undrained shear strength was established. It was found that the more common correlations between these two parameters published in the literature underestimate the undrained shear strengths. However, some of those correlations were established from tests where the limit pressures were at least 2 to 3 times smaller than those obtained in present study.


 

Voltar à página anterior