Author(s):
Oliveira, Flávio Filipe Andias 
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/5688
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia civil; Geotecnia; Caminhos de ferro: Construção; Geossintéticos; Geotêxteis; Permeabilidade
Description
A aplicação crescente de geossintéticos na área da engenharia civil deve-se, em grande parte, ao facto da sua associação aos materiais naturais se mostrar eficiente sob o ponto de vista mecânico e hidráulico. A utilização destes materiais permite responder, sobretudo, aos requisitos de carácter geotécnico desempenhando várias funções nomeadamente, de separação, drenagem, filtragem, controlo da erosão, protecção, reforço e barreira de fluidos. Algumas destas enquadram-se, plenamente, em obras ferroviárias e o seu emprego tem-se revelado vantajoso, do ponto de vista técnico e económico.
Com este trabalho pretendeu-se contribuir para o conhecimento dos efeitos da danificação durante a instalação (DDI) e da abrasão em geossintéticos utilizados em obras ferroviárias, em particular, na avaliação da permeabilidade no plano e normal ao plano dos geossintéticos. Nesse sentido apresenta-se um estudo laboratorial desenvolvido para avaliar o comportamento de um geotêxtil não tecido, GTX, e de um geocompósito de reforço, GCR. O plano de ensaios compreendeu a avaliação da permeabilidade no plano e normal ao plano de provetes intactos, sujeitos à simulação dos efeitos de DDI, de abrasão e do efeito conjunto de DDI seguido de abrasão. Com a realização dos ensaios de avaliação de permeabilidade no plano demonstrou-se que, para ambos os geossintéticos, como resultado da diminuição da secção de escoamento ocorre uma diminuição do coeficiente hidráulico com o aumento da pressão de compressão. Para o geotêxtil GTX a influência dos processos de danificação é significativa para pressões mais baixas de compressão, em especial o efeito conjunto de DDI e abrasão que provoca o maior aumento do coeficiente hidráulico. Relativamente ao geocompósito GCR a dispersão dos valores obtidos não permite validar estatisticamente os resultados, ainda que se possa afirmar que a influência dos processos de danificação sobre a capacidade de escoamento é bastante reduzida. Os ensaios de avaliação da permeabilidade normal ao plano permitiram concluir que os processos de danificação contribuem para uma diminuição da velocidade de escoamento, sendo que os métodos que provocam maior redução são a abrasão, para o geotêxtil GTX, e o efeito conjunto de DDI e abrasão, para o geocompósito GCR. The growing application of geosynthetics in the field of civil engineering results, in large part, from its association with natural materials to be efficient from a mechanical and a hydraulic point of view. The use of these materials allows responding, mainly, to the geotechnical requirements for performing various functions including separation, filtration, drainage, erosion control, reinforcement, protection and fluid/gas containment. Some of these applications fit on railway applications and its use has proved to be advantageous, both in improving the technical of railways as in the decrease in initial and operating costs.
This work aims to contribute to the knowledge of the effects of damage under repeated loading by granular material and abrasion in geosynthetics used in railway construction, in particular as regards to the evaluation of permeability in the plane and normal to the plane of geosynthetics. In this sense a test program was presented, designed to evaluate the behavior of a non-woven geotextile, GTX, and a reinforcement geocomposite, GCR. The test plan included the assessment of permeability in the plane and normal to the plane of different types of samples: intact, subject to the simulation of the effects of DDI, of abrasion and to the combined effect of DDI followed by abrasion. With the completion of tests to assess the permeability in the plane it was shown, for both geosynthetics and as a result of the decreased flow section, that there is a decrease of hydraulic coefficient with the increasing of the compression pressure. For geotextile GTX the influence of the processes of damage is significant to lower compression pressures, especially the combined effect of DDI and abrasion, which causes the greatest increase of the hydraulic coefficient. For geocomposite GCR, the dispersion of the values obtained did not allow to statistically validate the results, although one could argue that the influence of processes of damage on the flow is greatly reduced. Tests for evaluating the permeability normal to the plane led to the conclusion that the processes of damage contribute to a decrease in flow velocity. The methods that contribute to a greater reduction are abrasion, to the geotextile GTX, and the combined effect of DDI and abrasion, for geocomposite GCR. Mestrado em Engenharia Civil FCT - PTDC/ECM/099087/2008 COMPETE - FCOMP-01-0124-FEDER-009724
