Author(s):
Martins, Luís Miguel dos Santos Nolasco 
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/11641
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia civil; Geotêxteis; Geossintéticos; Caminhos de ferro
Description
A aplicação de geossintéticos em vias-férreas tem-se revelado
uma solução atrativa do ponto de vista técnico e económico. A
inclusão dos geossintéticos nas estruturas ferroviárias permite: o
controlo das deformações impostas pelo aumento de carga por
eixos transportadas, o aumento do período de vida útil e a
redução de custos de manutenção.
No presente trabalho estudaram-se os efeitos de dois
mecanismos de dano relevantes em aplicações de geossintéticos
em vias-férreas, abrasão e danificação durante a instalação
(também designada por danificação mecânica). Estes
mecanismos de dano foram induzidos através de ensaios
laboratoriais, isoladamente e de forma sequencial, num
geocompósito constituído pela associação de um geotêxtil e uma
geogrelha sobrepostos (sem qualquer ligação mecânica). A
danificação durante a instalação deriva, essencialmente, das
operações de colocação e de compactação do material de aterro
na vizinhança do geossintético. A abrasão é uma consequência
do movimento do agregado sobre o geossintético associado à
passagem dos comboios sobre a via. Os efeitos da abrasão e da
danificação mecânica induzidas no comportamento mecânico de
curto prazo deste compósito foram avaliados através de ensaios
de tração. Com os resultados foram determinados coeficientes de
redução e foi avaliada a existência de sinergia entre os dois
mecanismos de dano considerados.
A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a
danificação mecânica levou a uma redução da resistência à
tração, enquanto que após abrasão esta aumentou. Houve ainda
reduções na rigidez secante do material, sobretudo após
danificação mecânica seguida de abrasão. Os resultados obtidos
foram ainda comparados com resultados obtidos com ensaios
semelhantes para os dois materiais (geogrelha e geotêxtil)
ensaiados separadamente. The use of geosynthetics in railways has proved to be an attractive
solution from a technical and economic point of view. The inclusion
of geosynthetics in railways structures allows: controlling the
deformations imposed by the increasing axial load, increasing the
lifetime of the structure and to reducing maintenance costs.
In this work the effects of two damage mechanisms relevant for
railway applications of geosynthetics were analysed, abrasion and
installation damage (also named mechanical damage). These
damage mechanisms were induced using laboratory tests, isolated
and sequentially, on a geocomposite constituted by a geotextile
with a geogrid over it (without any mechanical connection).
Installation damage mainly results from placing and compacting
operations of the filling material in the geosynthetic vicinity.
Abrasion is a consequence of the movement of the aggregate over
the geosynthetic associated to the trains’ passage over the rails.
The effects of the mechanical and abrasion damage induced on
the short-term mechanical behaviour of the geocomposite were
assessed using tensile tests. From the results, reduction factors
were calculated and the existence of synergy between the two
damage mechanisms analysed was assessed.
From the tests results it was possible to conclude there was a
reduction of the tensile strength after mechanical damage, while
after abrasion it has increased. There were also reductions of the
secant stiffness of the material, particularly relevant after
mechanical damage followed by abrasion. The results obtained
were also compared with other from similar studies where the two
geosynthetics (geotextile and geogrid) were tested separately. Mestrado em Engenharia Civil
Document Type
Master Thesis
Language
Portuguese
Advisor(s)
Lopes, Margarida Pinho; Lopes, Maria de Lurdes
