Estudo do comportamento de um aterro sobre solos moles - O caso do terminal de contentores de Leixões

Abstract

Com a crescente exigência da sociedade moderna, apoiada no desenvolvimento socioeconómico, político e técnico, tornou-se inevitável a expansão dos centros urbanos e suas infraestruturas (portos, pontes, autoestradas, obras hidráulicas, etc) para locais outrora considerados não utilizáveis devido às débeis características geotécnicas dos solos aí existentes (como é o caso de grandes depósitos de solos moles) e aos enormes encargos técnicos e financeiros associados à implantação dessas infraestruturas. O trabalho apresentado nesta dissertação aborda o estudo do comportamento de um aterro sobre solos moles, incidindo na análise da influência das características geotécnicas do solo de fundação.na previsão do seu comportamento, bem como nas soluções utilizadas para a construção deste tipo de obras geotécnicas. Mais propriamente, será analisada a obra do Terminal de Contentores de Leixões – TC4S – 1ª Fase, iniciada em 1984. Com base na análise dos dados da época, recolhidos na prospeção geológica/geotécnica, é elaborado um modelo representativo das características geotécnicas e geológicas encontradas para representar e prever as diferentes reações do solo às solicitações impostas. Incluem-se ainda no trabalho análises de sensibilidade a fatores que condicionam o processo de consolidação. Para além das ferramentas analíticas, é feita a previsão do comportamento do solo e do aterro através da modelação pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e Método das Diferenças Finitas (MDF), pelos programas de cálculo numérico Plaxis e Settle-3D, respetivamente. Os resultados obtidos através da modelação acima referida são comparados com as medições registadas in situ pela instrumentação instalada para monitorizar a obra. A partir desta análise são focados aspetos como a eficiência da prospeção geotécnica e a capacidade dos métodos de previsão existentes

With modern society growing demands based on social-economic, political and technical development, the expansion of urban centres and their infrastructures (ports, bridges, highways, hydraulic structures, etc.) became inevitable, to locals once considered unusable due to weak geotechnical characteristics of the existent soils (as in the case of large deposits of soft soils) and to the enormous technical and financial burdens associated to those infrastructures. The work presented in this thesis covers the behaviour analysis of an embankment on soft soils, focusing on the review of foundation soil geotechnical characteristics influence in its behaviour prediction, as well as in the solutions used to enable this type of geotechnical undertakings. Rather, it is analysed the Leixões Container Terminal - TC4S - Phase 1 undertaking, which began in 1984. Based on time data assessment, collected in geological/geotechnical investigation, a representative model of the geotechnical and geological features found is created in order to simulate the soil behaviour for several imposed loads. Sensitive analyses of factors influencing the consolidation process are included in this work. In addition to analytical tools, soil behaviour prediction modelling is carried out based on Finite Element Method (FEM) and Finite Difference Method (FDM) by the numeric calculation programs Plaxis and Settle-3D. Data obtained through the above modelling is compared to data collected from in-situ instrumentation, installed to monitor the embankment. From this analysis, factors like efficiency of the geotechnical investigation and prediction methods capability are underlined