ISEP - DM – Engenharia Geotécnica e Geoambiente
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Recent Submissions
- Eficiência operacional de detonadores eletrónicos versus não elétricos no desmonte de rochaPublication . GOMES, RODRIGO RIBEIRO DA CUNHA; Fernandes, José Augusto Abreu PeixotoA exploração de recursos minerais é uma atividade fundamental para o desenvolvimento das sociedades. A presente dissertação tem como principal objetivo investigar a influência da utilização de detonadores eletrónicos, em substituição dos detonadores não elétricos convencionais, na otimização do desmonte de rocha com explosivos. A revisão da literatura aborda os conhecimentos teóricos para a compreensão do trabalho, incluindo a caracterização geológico-geotécnica de maciços rochosos, a teoria do desmonte com explosivos e a cartografia geotécnica da pedreira do Facho, objeto de um estudo prévio. A metodologia experimental baseou-se na recolha e análise de dados de campo dos desmontes. As técnicas utilizadas incluíram a técnica da amostragem linear, ensaios esclerométricos e a aplicação de softwares especializados, como o WipFrag. A análise dos dados inerentes ao plano de fogo, das curvas granulométricas obtidas com o WipFrag e das vibrações registadas com um sismógrafo permitiu comparar a qualidade dos desmontes que utilizaram detonadores não elétricos com os que recorreram a detonadores eletrónicos, identificando a influência da tecnologia eletrónica. Os resultados demonstram que a utilização de detonadores eletrónicos impacta positivamente na eficiência e qualidade do desmonte de rocha, confirmando as previsões da bibliografia.
- Análise de risco de arribas costeiras: Proposta e aplicação de metodologia em dois casos de estudoPublication . ROLO, RENATO RODRIGUES; Mendonça, António Agostinho MartinsA presente dissertação teve como foco a análise de risco de instabilidade de arribas costeiras, com o objetivo de adaptar e propor um método de avaliação de risco sob a forma de matriz, aplicado a dois casos de estudo no município de Torres Vedras. A metodologia adotada incluiu o reconhecimento e caracterização visual in situ das arribas, a execução de sondagens geológicogeotécnicas com ensaios SPT, a recolha de amostras para ensaios laboratoriais, bem como o zonamento e a parametrização geotécnica do maciço. Realizou-se ainda o levantamento geomecânico das arribas, através da técnica de amostragem linear, a elaboração de fichas de campo e à análise cinemática dos planos de rotura. Os dados obtidos permitiram aplicar as tabelas de perigosidade e vulnerabilidade, sendo os resultados posteriormente esquematizados sob a forma de matriz de risco, aplicada aos casos de estudo de Amanhã/Vigia e Formosa. Complementarmente, recorreu-se ao software RS2 da Rocscience para a análise da probabilidade de rotura. Os resultados demonstraram um grau de risco global mais elevado para a arriba da Praia Formosa, associado à sua maior vulnerabilidade e perigosidade, comparativamente com Amanhã/Vigia. Conclui-se que a matriz de risco proposta se revelou eficaz na gestão integrada de risco costeiro, constituindo uma ferramenta de apoio à decisão em áreas com elevada relevância socioeconómica e ambiental.
- Resiliência das obras portuárias e marítimas às alterações climáticas: Uma abordagem metodológica exploratóriaPublication . RODRIGUES, RAFAEL FILIPE NUNES; Chaminé, Helder Gil Iglésias de Oliveira; Lopes, Hugo GuedesA presente dissertação avalia a resiliência de estruturas portuárias e marítimas perante as alterações climáticas, com foco na degradação provocada por cloretos em elementos de betão e aço. O estudo contempla oito tipos de betão e seis tipos de aço, analisados à luz de três cenários climáticos (Representative Concentration Pathways (RCP) 2.6, 4.5 e 8.5), com base em parâmetros como o coeficiente de difusão, recobrimento nominal, concentração superficial de cloretos e perda de espessura por corrosão. Para avaliar o desempenho estrutural, foram calculados momentos de dimensionamento, esforços normais e transversos, e respetivos rácios de solicitação. As simulações incidiram sobre estruturas típicas de infraestruturas portuárias, como quebra-mares, estacaspranchas metálicas, pilares tubulares, passadiços e defensas metálicas. Os resultados revelam que materiais avançados, como o betão com inibidores de corrosão, o betão de enchimento e o betão projetado, bem como os aços inoxidáveis, mantêm níveis seguros de desempenho até 100 anos. Em contraste, materiais convencionais como o aço carbono estrutural, os aços galvanizados e os aços de alta resistência evidenciam falência estrutural prematura. A dissertação sublinha ainda a importância da seleção criteriosa de materiais, do reforço preventivo e da implementação de sistemas de monitorização para garantir a durabilidade em cenários climáticos adversos.
- Avaliação da contaminação de solos: Investigação, análise e gestãoPublication . FERNANDEZ, MIGUEL ÂNGELO DE FREITAS; Fernandes, José Augusto Abreu Peixoto; Fernandes, Maria João CerveiraA contaminação dos solos consiste num problema ambiental de elevada relevância, com implicações significativas na saúde pública, na qualidade dos ecossistemas e no uso sustentável do território. Em Portugal, já foram identificados mais de 180 locais com necessidade de intervenção, reforçando a importância dos planos de remediação de solos e das metodologias que suportam a sua avaliação e gestão. O trabalho apresentado tem como objetivo avaliar o estado de contaminação dos solos presentes num terreno localizado no Sobrado, município de Valongo. Para tal, este recorre à aplicação de um conjunto de metodologias faseadas, que passam pela recolha de informação, execução de sondagens, recolha de amostras e realização de determinações analíticas. É também realizada uma revisão do enquadramento legal existente, bem como dos principais grupos de contaminantes e possíveis danos. Através dos resultados obtidos, foi possível identificar os elementos críticos presentes no solo, avaliar a sua distribuição espacial, seu nível de perigosidade e calcular os volumes de resíduos a remover. De igual modo, foram ainda propostas estratégias de gestão para os solos e restantes resíduos, em conformidade com a legislação nacional e as orientações fornecidas pela Agência Portuguesa do Ambiente (APA). Adicionalmente, foi explorada a utilização do método de krigagem enquanto método geoestatístico alternativo, articulando-o de seguida com os polígonos de Thiessen anteriormente utilizados, de modo a aumentar o rigor da avaliação e promover uma gestão mais eficiente dos solos contaminados.
- Estudo de viabilidade da substituição parcial do ligante (cimento) por filler no enchimento por paste fill no método sublevel stopingPublication . SILVA, MARIANA BASTOS SANTOS; Spínola, Sílvia Vieira Pinto Alves da Costa; Silva, João Paulo Meixedo dos SantosEsta dissertação foca-se no estudo da viabilidade da substituição parcial de ligante (cimento) por filler no enchimento por pastefill no método ‘Sublevel Stoping’ nas minas de Aljustrel, com o objetivo de reduzir os custos operacionais, assim como o impacto ambiental associado à produção de cimento. A relevância deste estudo advém da crescente procura da indústria mineira de soluções mais sustentáveis que mitiguem os efeitos da exploração subterrânea. Para tal, foram realizadas, no Laboratório Geotécnico da ALMINA – Minas do Alentejo, S.A, vinte misturas de pasta constituídas por rejeitado de cobre, cimento Portland tipo II/A-L 42.5R, filler, água e aditivo, com o intuito de avaliar o impacto da substituição parcial de cimento por filler nas propriedades reológicas e na resistência mecânica da pasta. Deste modo, realizaram-se vários ensaios laboratoriais, nomeadamente ensaios de abaixamento (slump), espalhamento e resistência à compressão uniaxial, que permitiram assegurar o controlo de qualidade da pasta. Os resultados demonstraram que apenas as seis últimas misturas, sobretudo as de 15%, 12% e de 10% de filler, cumprem os requisitos da pasta de enchimento, apresentando valores favoráveis de resistência mecânica aos 28 dias e uma trabalhabilidade adequada.
- Contributo para o desenvolvimento de planos de instrumentação geotécnica suportados por análise técnico-económicaPublication . MARQUES, JOÃO RAFAEL MARTINS DA COSTA; Mendonça, António Agostinho MartinsAtualmente, continuam a existir projetos de escavação a céu aberto em meio urbano com omissão, carência ou uso desadequado de metodologias de instrumentação, verificando-se ainda uma seleção preferencial por metodologias de aquisição manual em detrimento de metodologias mais atuais. Pelo exposto, é realizada esta dissertação com a finalidade de contribuir para o desenvolvimento de planos de instrumentação geotécnica e estrutural promovendo a sua modernização e/ou otimização do ponto de vista técnico e económico. O estudo inicia-se com uma análise técnica e operacional dos métodos de instrumentação mais utilizados nesta tipologia de obras em Portugal, analisando-se também, de forma critica, os diferentes sistemas de monitorização. De seguida, foi concebida e desenvolvida uma nova metodologia de análise técnico-económica para a definição de planos de instrumentação. Esta metodologia assenta em duas vertentes de análise, nomeadamente uma vertente técnica, com análise de benefício, e uma vertente económica. A integração total da metodologia permite uma análise técnico-económica integral e crítica. Por último, destaca-se a aplicação da análise técnico-económica a caso de estudo teórico, sendo este representativo da maioria dos projetos em execução nas principais cidades portuguesas.
- Acompanhamento e fiscalização de infraestruturas subterrâneas: Um caso de estudoPublication . PAIS, HUGO DE ALMEIDA PINTO; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA presente dissertação tem como objectivo documentar a acção da fiscalização técnica na construção do túnel de via dupla na cidade do Porto entre a Praça da Galiza e a Casa da Música (Linha G, Metro do Porto), com ênfase na gestão prática das interfaces entre fases. Os capítulos I e II estabelecem o enquadramento e os objectivos do trabalho, sintetiza o estado da arte dos métodos de tunelação (com destaque para o New Austrian Tunneling Method (NATM) em meio urbano), e define a abordagem adoptada: descrição operacional suportada por procedimentos, Planos de Inspeção e Ensaio e observação contínua em obra. Os capítulos seguintes caracterizam caracterização do contexto geológico-geotécnico e de concepção construtiva, apresentando o caso de estudo propriamente dito, no qual se acompanha a sequência: tratamentos – escavação – suporte – limpeza – regularização – impermeabilização - revestimento definitivo. No que se refere ao revestimento definitivo é descrito o ciclo por troços com carro de cofragem/betonagem (preparação, montagem, enchimento progressivo, vibração e descofragem) e as respectivas verificações. As considerações finais salientam que a presença contínua da fiscalização, combinada com registos padronizados e decisões proporcionais ao risco, permite antecipar e proteger a integridade da estrutura componente do túnel. A articulação fiscais de frente de obra — fiscalização engenheiros de frente — Projectista mostrou ser eficaz sempre que havia canais de decisão curtos.
- Representações tridimensionais de dados geológico-geotécnicosPublication . FERREIRA, DOMINGOS XAVIER MENDANHA; Mendonça, António Agostinho MartinsO presente trabalho tem como tema a modelação geológico-geotécnica tridimensional, tendo como principal objetivo avaliar a capacidade destes modelos para representar, de forma clara e robusta, as propriedades do subsolo. Após uma análise dos softwares de modelação 3D disponíveis no mercado, foi selecionado um programa da Bentley Systems. Este permite a construção e atualização dinâmica dos modelos ao longo do fluxo de trabalho, possibilitando a inserção contínua de novos dados geotécnicos e geológicos. Com este software, foi possível elaborar diferentes projeções tridimensionais de parâmetros como o grau de alteração dos materiais, o grau de fracturação e os valores das unidades de Lugeon, aplicados ao caso de estudo. A Barragem do Açafal foi selecionada como objeto de estudo, contando com uma campanha de prospeção que incluiu quatro sondagens com ensaios Lugeon, seis perfis sísmicos e 21 poços de reconhecimento geológico. Estes dados serviram de base para a construção dos modelos apresentados, tendo ainda sido consideradas sondagens adicionais com o objetivo de demonstrar a robustez, adaptabilidade e fiabilidade do software selecionado. Os resultados evidenciam o potencial da modelação 3D na interpretação integrada do subsolo, contribuindo para uma tomada de decisão mais informada em projetos de engenharia.
- Monitorização e controle geotécnico em obras subterrâneas: aplicação a um caso concretoPublication . CANELHAS, DANIELA SOFIA RIBEIRO; Fernandes, José Augusto Abreu PeixotoOs túneis são obras de engenharia de grande complexidade, desenvolvidas em meios com significativa variabilidade geológica, geotécnica e hidrogeológica. A execução destas estruturas implica lidar com elevados níveis de incerteza relativamente ao comportamento do maciço e às ações induzidas pelas escavações. Nesse contexto, a monitorização geotécnica torna-se essencial, permitindo reduzir a incerteza, verificar as hipóteses de projeto e antecipar situações de risco ou instabilidade. O presente estudo centra-se no caso concreto de uma obra do Metro do Porto- Linha Rubi, mais especificamente no sistema de instrumentação e monotorização implementado na envolvente do Poço de Emergência e Ventilação (P1EV) e do respetivo Túnel de Ligação (TL1). A análise desenvolvida permitiu avaliar o desempenho do maciço e das estruturas adjacentes antes e durante a execução das escavações, ao evidenciar o impacto da obra em curso nas leituras registadas pelos dispositivos de monitorização, bem como a influência adicional de uma outra obra subterrânea em desenvolvimento nas imediações. Os resultados obtidos reforçam a relevância da monitorização geotécnica como ferramenta essencial de gestão de risco em obras subterrâneas urbanas.
- Proposta de indicador de desempenho global para taludes em solo da rede AscendiPublication . MORAES, CLEITON; Mendonça, António Agostinho MartinsA dissertação aborda a identificação das melhores práticas nacionais e internacionais no âmbito das inspeções visuais e da classificação de taludes durante a fase de exploração. O estudo apresenta a proposta e validação de um Índice de Desempenho Global (IDG) para taludes de solo da rede Ascendi, com o objetivo de apoiar a gestão e conservação das estruturas geotécnicas. O trabalho resulta da adaptação do método de cálculo dos Índices de Qualidade (IQ) para Taludes, originalmente desenvolvido para taludes em rocha, agora ajustado e calibrado para taludes em solo, sejam de aterro ou de escavação. Adicionalmente, é proposto um Índice de Consequência (IC), destinado a avaliar a gravidade dos impactos socioeconómicos associados ao estado dos taludes, considerando dimensões físicas e infraestruturais. A metodologia inclui também um sistema de alertas vinculado a todos os parâmetros avaliados, reforçando a capacidade preventiva e organizacional. Complementarmente, integra-se um modelo preditivo de curto e médio prazo, concebido para antecipar tendências de degradação, apoiar o planeamento de intervenções e estabelecer prioridades com base em critérios técnicos. Por fim, apresentam-se as considerações finais do estudo desenvolvido, com identificação de perspetivas futuras de melhoria.