ISEP - DM – Engenharia Geotécnica e Geoambiente
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- 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.
- Digitalização na geotecnia ambiental: implementação do formato AGS para a gestão de dados geoambientaisPublication . MESQUITA, BÁRBARA LONDREIRA; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA engenharia geotécnica e geoambiental tem elevado potencial para integrar tecnologias emergentes; contudo, a ausência de formatos digitais normalizados constitui ainda um entrave significativo à sua modernização. O esquema AGS apresenta-se como uma solução digital estruturada, interoperável com GIS, CAD, BIM e bases de dados relacionais, sendo amplamente adotado a nível internacional. A sua maturidade, acessibilidade e flexibilidade tornam-no especialmente relevante para a transição digital do setor. Esta dissertação centrou-se na aplicação do formato AGS à digitalização de dados geoambientais relativos a solo escavado, cuja gestão requer avaliação da contaminação, perigosidade e admissibilidade em aterro. O caso prático teve como base uma área com uso industrial anterior, incluindo sondagens e ensaios laboratoriais. Os dados recolhidos foram organizados segundo o formato AGS, com cabeçalhos personalizados para integrar informação normativa e classificações técnicas. Devido à complexidade da estrutura, foi desenvolvido um script em VBA para automatizar a exportação do ficheiro AGS, cuja validade foi confirmada através dos validadores da AGS e do BGS. Paralelamente, foi criado um script adicional para gerar automaticamente ficheiros GeoJSON compatíveis com QGIS. A solução revelou-se tecnicamente robusta e adaptada ao contexto português, evidenciando potencial para aumentar a eficiência e apoiar a digitalização do setor geoambiental.
- A importância crescente da área geoambiental em obras geotécnicas: acompanhamento de uma obra em LisboaPublication . RIBEIRO, ALÍCIA MARIANA NUNES; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA presente dissertação, baseada num estágio curricular académico, foca-se na crescente importância da componente geoambiental nas obras geotécnicas. Explora ainda uma campanha de prospeção geotécnica e ambiental, realizada na Rua do Mirador, em Lisboa. De modo a obter o conhecimento necessário para a elaboração do presente trabalho, foi realizado um estágio na Mota-Engil Engenharia & Construção S.A. – Departamento de Geotecnia. Neste relatório é dada ênfase aos trabalhos efetuados em campo, descrevendo alguns métodos de prospeção mais utilizados, incluindo a prospeção mecânica, ensaios in situ e prospeção geofísica. Também é referida a informação relevante a incluir nos ensaios geoambientais, como a legislação e os tipos de ensaios, assim como a sua importância no estudo geológico-geotécnico. É analisada em maior detalhe a crescente importância ambiental na geotecnia, com recurso ao estudo das campanhas de prospeção realizadas entre os anos de 2020 a 2024 através da plataforma “GIS MEEC”, da Mota- Engil. O objetivo desta análise é avaliar a tendência da solicitação de componente geoambiental em obras geotécnicas, principais elementos analisados e quais os que demonstram maior excedência em relação aos valores de referência utilizados pela APA, em Portugal. Por último, é analisado um caso prático de uma campanha de prospeção geotécnica e ambiental, que menciona os trabalhos realizados, a metodologia utilizada e os resultados obtidos. Debatem-se os resultados dos ensaios in situ, nomeadamente a resistividade elétrica e os ensaios geoambientais, visando prevenir possíveis consequências da deficiente aplicação e interpretação de resultados.
- Medidas de mitigação ao longo do ciclo de vida de uma mina: estudo de caso: Mina de Neves-CorvoPublication . Abreu, Ana Cláudia Simão; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA indústria mineira está habitualmente associada a impactes ambientais negativos sobre o meio ambiente. Os resíduos resultantes da atividade mineira, escombro e rejeitados, sendo geradores potenciais de águas ácidas, constituem um risco ambiental elevado, sendo um dos principais focos de contaminação dos solos e águas. Décadas de atividade mineira conduziram à geração de um passivo ambiental muito significativo, uma vez que até o final da década de 80 não existia em Portugal um adequado processo de recuperação ambiental das áreas afetadas e legislação aplicável. A consciência sobre os possíveis impactes ambientais tem aumentado ao longo das últimas décadas, levando as empresas a adotar práticas sustentáveis. Prevenir, mitigar e reparar os impactes negativos da exploração mineira sobre o ambiente são fundamentais, não só no fecho da mina, mas ao longo de todas as fases do ciclo de vida da mina. Na Somincor, são vários os exemplos de boas práticas e medidas de prevenção e mitigação utilizadas para evitar que qualquer impacte ambiental seja irrecuperável. A Boliden é membro do ICMM – Conselho Internacional de Mineração e Metais, organização internacional focada no desenvolvimento sustentável das atividades mineiras e tem como missão contribuir para interromper e reverter a perda de biodiversidade.
- Otimização de diagramas de perfuração e carregamento "drift" conforme geologia e orientação das galerias em mina subterrâneaPublication . ROCHA, ANDRÉ LUÍS SILVA DA; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraEsta dissertação centra-se na otimização de diagramas de perfuração e carregamento drift nas Minas de Aljustrel, mais especificamente no Jazigo de Feitais, visando a obtenção de uma maior eficiência dos ciclos de trabalho em mina subterrânea. O estudo focou-se nas variáveis orientação das galerias em relação ao jazigo bem como nas diferentes litologias presentes no depósito mineral. Numa fase inicial procedeu-se à recolha de dados recentes sobre avanço e sobreescavação com a utilização do diagrama em vigor na empresa. Selecionadas as frentes a serem estudadas procedeuse à recolha de dados geológico-geotécnicos através de sondagens de modo a avaliar-se o comportamento geomecânico dos maciços rochosos que envolviam as galerias em foco. Seguiu-se a execução de alterações aos diagramas onde num primeiro teste implementou-se uma nova caldeira com 5 furos largos e num segundo momento a adição de uma nova temporização. Conjuntamente com estes experimentos realizou-se o acompanhamento in situ da operação de perfuração de modo a garantir o rigor dos ensaios. Após uma análise estatística acompanhada de uma avaliação económica concluiu-se que a implementação do teste 2 garante uma maior eficiência quando comparada ao atual diagrama devido aos maiores avanços em frentes longitudinais e à drástica queda das médias de sobre-escavação.
- Implementação de equipamentos de controlo de desvios de perfuraçãoPublication . Meireles, Manuel João Pinto; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoEsta dissertação analisa o controlo de desvios em furos de produção através de um desviómetro, um equipamento da O-Pitblast S.A., que mede a inclinação, azimute e profundidade dos furos de perfuração em minas, não metálicas, e pedreiras a céu aberto. A trajetória dos furos de perfuração é essencial nas áreas de Engenharia de Minas, Geologia Mineira, Geotecnia e Engenharia Civil, sendo fundamental para a qualidade do desmonte. O estudo foca-se na importância de um planeamento adequado, os parâmetros dos furos e a geometria do plano de fogo, e no impacto da precisão da perfuração na eficiência do desmonte e nas operações subsequentes. A otimização do desmonte depende da compreensão da compartimentação do maciço rochoso e da aplicação de explosivos de forma adequada. Embora a redução dos desvios na perfuração seja importante, este estudo mostra que isso, por si só, não garante uma fragmentação eficiente. Ao longo de quatro desmontes realizados entre junho e agosto de 2024, foram identificadas lacunas e sugeridas correções no planeamento, destacando a necessidade de controle rigoroso dos desvios para uma melhor distribuição de explosivos e resultados mais eficientes. Assim sendo, ficou provado que através do acompanhamento e análise dos resultados dos desmontes PF30, PF33, PF34 foi possível um melhor planeamento para o PF35. A medição dos desvios de perfuração tornou-se o fator chave para o conhecimento da qualidade de perfuração e consequente minimização dos seus efeitos negativos.
- Análise da produtividade e reconciliação dos desmontes efetuados em 2022 e 2023: ZincoPublication . Sousa, Ângelo Manuel Rodrigues de; Silva, João Paulo Meixedo dos SantosO presente estudo surge no âmbito da dissertação em Engenharia Geotécnica e Geoambiente do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), em colaboração com a Almina – Minas do Alentejo S.A., tendo como objetivo otimizar a produtividade e a reconciliação dos desmontes na exploração de zinco nos anos de 2022 e 2023. A análise da produtividade é essencial para identificar áreas de melhoria, permitindo a redução de custos operacionais e o aumento da eficiência produtiva. A reconciliação dos desmontes é crucial para garantir a qualidade e a precisão na extração do minério, comparando os valores planeados com os resultados reais. Este processo de reconciliação ajuda a minimizar perdas e a implementar medidas corretivas, promovendo uma gestão mais eficaz das reservas minerais. O trabalho abrange tanto os parâmetros geológicos como os operacionais, destacando a importância de ajustar variáveis de perfuração e detonação para reduzir a sobreescavação e a diluição do minério, bem como melhorar a recuperação. Os resultados indicam que uma abordagem otimizada pode trazer benefícios económicos significativos, sublinhando a necessidade de uma monitorização contínua e ajustes estratégicos nas operações mineiras para garantir a sustentabilidade e a segurança das atividades.
- Digitalização em geotecnia: da execução em campo à infraestrutura digital de dados (AGS + SIG)Publication . Pinho, Nicole Pereira de; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraO presente estudo, baseado num estágio curricular académico, envolve uma campanha de prospeção geotécnica de uma obra em Aveiro. Explora ainda a digitalização dos dados geotécnicos, desde a execução em campo até à integração nas infraestruturas digitais (AGS e SIG). Aborda o processo completo de recolha e tratamento de dados através de poços, sondagens mecânicas e ensaios in situ, incluindo os ensaios de penetração (SPT) e a instalação de piezómetros, seguido da análise das amostras recolhidas em laboratório. Além disso, centra-se na transferência de dados geotécnicos, com recurso a diversas ferramentas, entre elas o ‘ME-AGS GENERATOR’ desenvolvida para a uniformização e simplificação de dados geotécnicos. O aplicativo informático referido foi utilizado para converter dados em formato “.xls” para o formato “.ags”, uma conversão essencial para a validação do formato AGS, garantindo a conformidade e integridade dos dados. Com a sua validação, os dados podem ser utilizados de forma eficaz em programas de georreferenciação como QGIS para criar modelos digitais detalhados, integrando informações geotécnicas e cartográficas. No que diz respeito ao caso de estudo, o objetivo será corroborar a funcionalidade das diversas ferramentas digitais na prática geotécnica, de modo a obter informação digitalizada, permitindo assim a partilha uniformizada dos dados geotécnicos.
- Uso de Tecnosolos como medida corretiva do solo em zonas queimadas ? estudo de casoPublication . Moraes, Hanna Catarina Barbosa de; Carvalho, Maria Manuela Martins deÁreas florestais por todo o mundo são atingidas pela frequente ocorrência de incêndios, que sucedem de forma anual. Portugal não é exceção, sendo esta uma problemática grave e preocupante que, entre outros, tem como consequência desregulamentação dos processos biogeoquímicos presentes nos solos, visto que, ocorre alteração das suas características físico-químicas e biológicas. Na generalidade dos casos, não há aplicação de medidas preventivas ou de recuperação, sendo demorado o processo natural de restabelecimento das funções ambientais, ecológicas e produtivas das áreas afetadas pelo fogo. Tendo em conta a situação apresentada, é importante desenvolver investigação que permita avaliar o impacto do fogo nos solos e a aplicação de medidas de correção e mitigação; no presente trabalho recorreu-se à aplicação de um Tecnossolo como medida inovadora, com características corretivas que permitem aperfeiçoar e agilizar o restabelecimento das funções do solo. A presente investigação, tem como principal foco avaliar o impacto da sua utilização, quando aplicado em um solo previamente sujeito a um fogo prescrito, através da monitorização temporal das características físicas e químicas dos solos. O Tecnossolo foi então aplicado três meses depois do fogo prescrito tendo como objetivos principais favorecer o aumento de água útil e do carbono recalcitrante no solo e, ainda, melhorar a fertilidade e a resistência à erosão. O estudo incidiu numa área piloto localizada no Parque Natural de Montesinho, no distrito de Bragança, onde foram recolhidas amostras de solo previamente e após o fogo prescrito, para posterior caracterização laboratorial. As amostras foram recolhidas na zona tratada com Tecnossolo e, para controlo, fora desta, em diferentes parcelas, profundidades e datas. Foram analisadas em laboratório as seguintes propriedades: concentração dos elementos constituintes, textura, pH em H2O e em KCl, condutividade elétrica, teor em matéria orgânica, teor em azoto, teor em água e teor de carbono orgânico total. Os ensaios realizados permitiram concluir que a textura é a propriedade menos afetada, tanto pelo fogo controlado aplicado quanto pela utilização do Tecnossolo, enquanto a condutividade elétrica apresenta a maior variação.