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A Geotecnia no Projecto Ferroviário

                                                                                Jorge Lavaredas             Fátima Mateus              Luís Ferreira
                                                                                Resp. do Gabinete           Técnica do Gab.            Técnico do Gab.
                                                                                de Geotecnia                Geotecnia                  Geotecnia




       1. Introdução                                                                desvios entre os custos previstos no projecto e os custos finais de
                                                                                    execução. Este facto não pode, em si mesmo, ser encarado como uma
       O Gabinete de Geotecnia, inserido na Direcção de Projecto da                 inevitabilidade, pelo que a aposta na formação interna de quadros
       FERBRITAS, possui capacidade para a realização de projectos no               técnicos especializados em geotecnia e hidráulica corresponde a uma
       âmbito da especialidade de Geotecnia, compreendendo a                        opção estratégica no sentido de contrariar esta tendência, permitindo a
       execução/coordenação de estudos geotécnicos e projectos de                   identificação de forma pró-activa das interferências desta especialidade
       terraplenagens e drenagens.                                                  com as restantes no sentido de fornecer informações em fases muito
       Este gabinete tem a responsabilidade de participar na realização de          iniciais de projecto que permitam a sua optimização. Corresponde, em
       projectos multidisciplinares numa perspectiva integrada, potenciada          suma, à persecução de um objectivo de rigor técnico dos projectos que só
       pela existência de uma experiência consolidada dos técnicos da área          a multidisciplinaridade permite.
       de geotecnia em termos de projecto ferroviário, permitindo não               A FERBRITAS realizou com recurso a meios próprios os projectos de
       apenas a execução de soluções tecnicamente correctas e racionais no          terraplenagem e drenagem assim como coordenação de estudos
       âmbito do projecto de especialidade, como também a constante                 geotécnicos, recorrendo-se ocasionalmente a colaborações externas
       interacção desta especialidade com as restantes, nomeadamente de             na área do cálculo estrutural e Estudos Geotécnicos.
       traçado de via, na perspectiva de optimização do projecto.                   Relativamente aos Estudos Geotécnicos, embora no passado se tenha
       Por outro lado embora a especialidade de Geotecnia não seja                  recorrido, casuisticamente, a colaborações de empresas externas à
       estritamente ferroviária, contém especificidades associadas à                FERBRITAS, actualmente o Gabinete de Geotecnia possui recursos
       componente ferroviária, que merecem especial atenção e                       humanos e materiais suficientes, nomeadamente software de cálculo
       especialização permanente. De entre estas são particularmente                geotécnico, para execução dos estudos de componente geotécnica
       importantes os aspectos relacionados com a substrutura de via,               com recursos próprios, recorrendo a sub-contratação apenas para os
       nomeadamente com as exigências ao nível da plataforma de via, quer           trabalhos de prospecção e ensaios geotécnicos.
       em vias novas, quer em modernizações.                                        Neste artigo serão abordadas algumas das questões técnicas
                                                                                    relevantes ao nível dos projectos no âmbito da Geologia e Geotecnia,
       Finalmente, existe ainda um aspecto adicional de enorme importância e        Terraplenagens e Drenagens, procurando dar exemplos práticos de
       que constitui argumento decisivo na aposta desta especialidade como          trabalhos executados pela FERBRITAS, recorrendo-se para isso
       nuclear no projecto ferroviário. Em grande medida são, frequentemente,       maioritariamente a exemplos do Projecto Lisboa - Algarve, porquanto
       as questões relacionadas com a geotecnia, as terraplenagens e                pela sua extensão e importância no contexto ferroviário nacional
       drenagens que podem introduzir maiores incertezas, e portanto maiores        permitiu abarcar um sem número de situações de projecto distintas.
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                            Troço de via em escavação (Vp=220km/h)                                           Troço de via em aterro (Vp=220km/h)
2. O papel do Gabinete de Geotecnia no projecto ferroviário                  colaboração com a REFER na execução de Instruções Técnicas na
                                                                             área da Geotecnia;
O Gabinete de Geotecnia tem a responsabilidade de realização de             -Prestação de apoio técnico a outras áreas da empresa,
estudos e projectos, nomeadamente:                                           nomeadamente a área de estudos de transportes, a área de
   -Estudos Geológicos e Geotécnicos;                                        produção de agregados e a área de gestão de empreendimentos.
   -Estudos Hidrológicos;                                                Não serão tecidas grandes considerações sobre as metodologias e
   -Projectos de Terraplenagens;                                         faseamentos dos estudos no âmbito da geotecnia, terraplenagens e
   -Projectos de Dimensionamento da Plataforma Ferroviária;              drenagens, porquanto correspondem a fórmulas sobejamente
   -Projectos de Drenagens;                                              conhecidas. Procurar-se-á, ao invés, relevar aspectos mais
   -Projectos de Vedações;                                               particulares ou soluções técnicas que permitam evidenciar o trabalho
   -Assistência técnica aos projectos executados.                        desenvolvido no âmbito destas especialidades, devidamente
                                                                         enquadradas numa equipa pluridisciplinar de projecto ferroviário.

                                                                         3. O Projecto de Modernização da Ligação Lisboa - Algarve

                                                                         No âmbito do Projecto de Modernização Lisboa-Algarve, o troço entre
                                                                         o Pinheiro e a Funcheira era aquele que do ponto de vista da sua
                                                                         inserção no território se mostrava mais favorável para a rectificação de
                                                                         traçado com introdução de variantes para aumentar as velocidades até
                                                                         aos 220 Km/h. Evidenciam-se de seguida algumas situações em que a
                                                                         existência de um corpo técnico da área de geotecnia com experiência
                                                                         de projecto ferroviário permitiu contribuir para a escolha de opções
                                                                         técnicas, nomeadamente de traçado de via, de entre as quais se
                                                                         destacam:
                                                                         1. A decisão de realizar a grande variante entre o Pinheiro e o km 94,
                                                                             que decorreu, em grande medida, do facto dos estudos realizados
                                                                             confirmarem a existência de grandes condicionalismos geotécnicos
                                                                             que exigiriam intervenções muito profundas ao nível da fundação da
                                                                             plataforma de via e dos aterros, com medidas de reforço e
                    Extracto de uma planta                                   melhoramento de solos a que estavam associados custos elevados,
          de projecto de terraplenagens e drenagens.
                                                                                                                  Baixa aluvionar do Sado
No âmbito do Gabinete de Geotecnia destacam-se alguns dos
projectos e actividades desenvolvidos:
   -Projecto de Modernização da Ligação Lisboa-Algarve,
    salientando-se os troços da Variante entre Pinheiro - Km 94, Km
    94 - Ermidas e Ermidas - Funcheira (para velocidades elevadas, na
    ordem dos 200-220 km/h), assim como troços entre Funcheira e
    Faro onde o objectivo fundamental da intervenção consistiu na
    instalação de sistemas de drenagem adequados, assim como
    obras de estabilização de taludes;
   -Quadruplicação da Linha de Sintra correspondendo a dois troços:
    entre o PK 13+750 e PK 16+200 e PK 16+200 e PK 18+250;
   -Projecto de Modernização da Linha da Beira-Baixa, troços Vale
    Prazeres - Fundão e Fundão - Covilhã;
   -Estudo Prévio da Ligação de Alta Velocidade entre Lisboa e o Porto   2. A localização das variantes de traçado executadas nos troços Km
    - Lote D, Lisboa - Ota;                                                 94 - Ermidas e Ermidas - Funcheira foi, em grande medida
   -Remodelação de Estações Ferroviárias em diversas Linhas da Rede         condicionada pela incorporação de critérios geotécnicos nos
                                                                                                                                                    > 35




    Ferroviária Nacional, com relevo para a Linha do Norte, Linha da        estágios iniciais dos estudos;
    Beira Baixa, Linha do Sul, Linha de Sintra, Linha de Cascais;.       3. No troço Ermidas - Funcheira foi executada a duplicação de via
   -Realização de Projectos de ramais ferroviários, como seja o Ramal       numa extensão de 20 Km. A duplicação da via para poente foi
    da Siderurgia Nacional;                                                 claramente influenciada por critérios geotécnicos, porquanto em
   -Participação activa em aspectos relacionados com a normalização         grande medida, diminuía os custos com ela relacionados;
    no âmbito da Comissão Técnica CT 154 - Agregados e da Sub-           4. Ainda no troço Ermidas - Funcheira, mais concretamente entre a
    comissão SC3 - Agregados não ligados; destaca-se, ainda, a              Estação de Alvalade do Sado e Torre Vã a duplicação far-se-ia sobre
terrenos aluvionares de natureza fundamentalmente granular.           a. numa primeira fase realizar a via descendente a 6,30 m da
          Ainda assim, e uma vez que a rasante da via existente estaria             existente, subindo a rasante em cerca de 1,20 m, sem
          muito próxima do terreno natural, a execução da via futura,               interferências significativas com a exploração da via em serviço
          mantendo essa rasante, poderia trazer problemas futuros de                (Figura 1 - B);
          estabilidade e nivelamento da via, em resultado da coexistência
          das vibrações resultantes da circulação de comboios de                b. numa segunda fase passar a exploração para a via descendente,
          velocidades elevadas (220 Km/h) com terrenos muito                        realizando o aterro e plataforma da via ascendente em condições
          descomprimidos, granulares e saturados, configurando um                   de segurança (Figura 1 - C).
          contexto geotécnico indesejável. Assim, considerou-se adequado
          a subida da rasante, de forma a permitir realizar uma altura
          mínima de aterro devidamente compactado, associado a uma              Esta solução de projecto permitiu a construção de uma plataforma de
          adequada estrutura da plataforma de via. Obter-se-ia, assim, uma      via com qualidade para circulações com velocidades elevadas, com
          substrutura de via com maior rigidez, mitigando, assim, o efeito      custos controlados e menores impactos na exploração ferroviária.
          indesejável das vibrações geradas pelas circulações de alta           Outros exemplos existem da importância da incorporação de aspectos
          velocidade. Tratando-se de uma via existente, essa subida de          geotécnicos em todas as fases do projecto ferroviário, nomeadamente
          rasante foi realizada de forma a compatibilizar os critérios          no projecto de vias novas. De acordo com a concepção de projecto
          técnicos referidos com outros de natureza económica e de              integrada da Ferbritas as opções de traçado, em planimetria e
          faseamento construtivo que favorecessem a construção, com             altimetria, são sucessivamente optimizadas. São clássicos os exemplos
          impactes mínimos na exploração. Deste modo, ao invés de se            que poderão ser dados:
          realizar a subida de rasante de cerca de 1,20 m, tendo a nova via a
          construir a 4,30m do existente (Figura 1 - A), facto que traria          -A adaptação de traçados em planta de forma a evitar áreas com
          custos e problemas técnicos acrescidos, realizou-se a intervenção         maciços de características geotécnicas desfavoráveis;
          tendo em conta a solução de faseamento construtivo abaixo                -A concepção e cálculo de rasantes de forma a permitir optimizar as
          explicitado:                                                              obras de cariz geotécnico como seja:
                                                                                     •A mitigação dos efeitos das vibrações sobre solos com
                                                                                       características geotécnicas deficientes, constituindo, por vezes,
                                                                                       um objectivo atingido à custa de compromissos entre soluções
                                                                                       de sentidos contrários. É o caso dos aterros sobre solos brandos
                                                                                       onde, por um lado se considera adequado a existência de
                                                                                       aterros com 2 a 3 metros de altura, permitindo o
                                                                                       estabelecimento de substruturas com rigidez adequada e assim
                                                                                       mitigar os efeitos das vibrações; por outro lado a existência de
                                                                                       solos muito moles na fundação inibem a execução de aterros
                                                                                       com altura considerável, porquanto estes podem evidenciar
                                                                                       problemas de estabilidade, sendo necessário recorrer a técnicas
                                                                                       dispendiosas de reforço e melhoramento dos solos de fundação;
                                                                                     •No caso de escavações, a rasante deverá ser optimizada de
                                                                                       forma a diminuir o impacto daquelas e no caso de túneis a
                                                                                       mesma deverá ser estudada de forma a facilitar a implantação
                                                                                       do túnel, tendo em atenção as formações atravessadas e o
                                                                                       recobrimento, entre outros aspectos.



                                                                                4. Substrutura de via

                                                                                A qualidade da subestrutura de via, para que se obtenha uma
                                                                                plataforma com valor de rigidez adequado, corresponde,
                                                                                actualmente, a um aspecto decisivo na qualidade do projecto
> 36




                                                                                ferroviário. Efectivamente todos os esforços para a execução de
                                                                                projectos de via, de catenária e outros com qualidade serão
                                                                                frustrados, no caso do projecto da substrutura de via não
                                                                                acompanhar a qualidade dos demais.
                                                                                Considerando as vias balastradas como pano de fundo, os
                                                                                elementos constituintes da superestrutura de via estão
       Figura 1 - Faseameno da Duplicação de via e subida da rasante.           relativamente estabilizados e são mais facilmente caracterizáveis
em termos das suas características mecânicas. Os elementos que
maior variabilidade introduzem ao nível da superestrutura são o
balastro e a palmilha resiliente existente entre o carril e a travessa.
Quanto ao primeiro, as características deste estão claramente
descritas na IT.GEO.001.02, sendo que apenas a sua espessura e
grau de compactação sob a travessa podem introduzir alguma
variabilidade na rigidez da via.
O segundo elemento, a palmilha, poderá apresentar alguma
variabilidade no que se refere às suas características de elasticidade,
influenciando de alguma forma a rigidez vertical da via.
                                                                             Aspecto da execução de pormenor de um “Bloco Técnico”
No entanto é ao nível da subestrutura da via, mais concretamente ao
nível da plataforma e das camadas de fundação desta, que grande           Adicionalmente, foi dada dada especial atenção à variação longitudinal
parte das incertezas ocorrem, sendo grande preocupação do                 de rigidez, normalmente associada a existência de elementos estruturais
projecto contribuir para eliminar essas incertezas. Neste ponto           sob a superestrutura de via, como sejam obras de arte, passagens
apresentar-se-ão alguns exemplos de opção de projecto realizadas          hidráulicas ou inferiores ou outras infra-estruturas enterradas, tendo
tendo em atenção a execução de aterros e plataformas ferroviárias         sido estudadas soluções de transição (“Blocos Técnicos”), que
de qualidade.                                                             permitiram obviar um fenómeno associado à diferença de reologia dos
No Projecto Lisboa-Algarve a Ferbritas projectou cerca de 90 km de        materiais, assim como aos contrastes de rigidez potenciados pelo
plataforma do tipo P3 (Classificação UIC 719R) para alta                  aumento da velocidade de circulação. Para a eficácia destes elementos
velocidade, na ordem dos 200km/h.                                         de transição em muito contribui, para além de correctas opções de
Um dos objectivos do projecto foi a correcta definição de uma             projecto, questões de execução, uma vez que se tratam de zonas em que
estrutura de plataforma de via que permitisse não só a obtenção de        a qualidade dos materiais e nível de compactação deve ser o adequado.
uma rigidez de via adequada, como também eliminar a sua                   De seguida dar-se-ão alguns exemplos de intervenção ao nível da
variabilidade longitudinal.                                               substrutura de via:
A rigidez vertical da via corresponde a um parâmetro importante na
optimização dos custos de conservação e de exploração. De facto, a           -Na Estação de Alvalade, perante a existência de areias incoerentes,
tendência de se sobredimensionar as plataformas de via, ainda que             monogranulares, permanentemente saturadas, e com potencial de
do ponto de vista de segurança possa ser vista como adequada,                 liquefacção comprovado, optou-se por uma técnica de
pode conduzir a vias com excessiva rigidez e com consequentes                 melhoramento de solos - vibrosubstituição. Esta passou pela
custos de conservação muito acrescidos em virtude de:                         execução de colunas de brita, uma camada de reforço da fundação e
    -Introduzir maior desgaste ao nível do carril, contacto travessa-         geogrelhas minorando o potencial de liquefacção, quer por acção
     balastro e no seio do próprio balastro;                                  sísmica quer por acção das vibrações associadas a comboios de alta
    -Incrementar as acções das circulações sobre a infra-estrutura            velocidade, porquanto não era possível subir a rasante e construir
     ferroviária, incluindo a subestrutura, induzindo maiores                 um aterro com uma velocidade critica aceitável para uma zona onde
     esforços e por essa via assentamentos adicionais, assim como             a velocidade de circulação a assegurar era de 220 km/.
     maiores custos de exploração, nomeadamente energéticos com
     a tracção.

Por outro lado, uma plataforma de via com deficit de rigidez poderá
conduzir a problemas de conforto e de segurança, em virtude da
dificuldade de manutenção do nivelamento longitudinal e, por
consequência, originar custos de conservação elevados.
                                                                                                                                                    > 37




                                                                                     Perfil longitudinal geotécnico e Esquema
  Aspecto da execução de pormenor de um “Bloco Técnico”                            da solução projectada na Estação de Alvalade
igualmente garantido a estabilidade e o controlo dos
                                                                                      assentamentos do terrapleno ao nível da fundação;
                                                                                     •Recompactação de aterros existentes com cerca de 2 a 3 metros,
                                                                                      aumentando a sua rigidez e por esta via a velocidade critica,
                                                                                      mitigando os efeitos das vibrações decorrentes do aumento de
                                                                                      velocidade.


           Camada de
           Sub - balastro




                  Geogrelha
                 Bidireccional

                                                                                  Saneamento de
            Aspecto de coluna de brita após a sua execução
                                                                                  solos na fundação da plataforma de via


       Aspecto de coluna                                                        Realizaram-se igualmente soluções de reforço da fundação da
       de brita após a sua execução                                                  plataforma de via ou da fundação de aterros, tais como:
                                                                                   -Tratamento da fundação de aterros com cerca de seis metros de altura
                                                                                    com colunas de brita, permitindo reforçar a fundação, constituída por
                                                                                    materiais lodosos, e acelerar o processo de consolidação;
                                                                                   -Realização de pré-carga, com monitorização dos assentamentos,
                                                                                    permitindo acelerar o processo de consolidação primária, e
                                                     Coluna
                                                     de Brita                       mitigar parcialmente o efeito da consolidação secundária dos
                                                                                    solos coesivos moles, tendo-se realizado este processo em
                                                                                    conjugação com o anterior;
                                                                                   -Execução de trincheiras drenantes na fundação de aterros;
                                                                                   -Execução de camadas drenantes na fundação de aterros;
                                                                                   -Reforço da fundação de aterros sobre solos moles com geotêxteis;
                                                                                   -Saneamento e substituição de solos na fundação da plataforma de via.


                                                                                  Execução de colunas
                                                                                  de brita na fundação
                                                                                  do aterro - encontro
                                                                                  sul do Viaduto de Alvalade



       -Melhoria das características dos aterros existentes, tradicionalmente
        muito descomprimidos e sem características adequadas para
        comportarem aumento da velocidade de circulação, porquanto
        apresentavam velocidades criticas baixas, em função da sua elevada
        descompressão, razoavelmente adequados para as velocidades
        praticadas antes da modernização (pouco superiores a 100 km/h), mas
> 38




        totalmente desadequados para velocidades da ordem dos 220 km/h.
        Nestes casos, procedeu-se de diversas formas, consoante a situação:
         •promoveram-se subidas de rasante, tal como exposto na Figura
           1, quando os aterros eram muito baixos (alturas inferiores a 1m)
           com execução de aterros bem compactados, com incremento da
           velocidade critica, mitigiando o efeito das vibrações ao nível
           das fundações dos aterros (solos aluvionares), tendo-se
Aspecto de Geotêxtil de reforço na base                                    -Máscaras drenantes e/ou esporões drenantes, associados a taludes
  de camada drenante numa zona de solos moles                                 com produtividade hidrogeológica, promovendo a sua drenagem
                                                                              e estabilização;
                                                                             -Prismas drenantes, em situações de contactos geológicos entre
                                                                              formações com permeabilidades distintas, de forma a captar as
                                                                              exsurgências;

                                                                          Na figura seguinte, podem observar-se um conjunto de esporões
                                                                          drenantes, associado a um prisma drenante, que acompanha o
                                                                          contacto litológico entre uma unidade arenosa e uma unidade
                                                                          argilosa, onde ocorriam exsurgências de águas.



                                                                                                             Prisma               Esporão
5. Estabilização de taludes                                                                                 Drenante              Drenante

Entre o Pinheiro e Faro a Ferbritas esteve envolvida nos projectos de
terraplenagem e drenagem dos diferentes troços.
Se entre o Pinheiro e a Funcheira (no qual se inclui a grande variante
entre o Pinheiro e o km 94) a tipologia da intervenção inclui profundas
intervenções em termos de traçado e da substrutura de via, já no que
se refere aos troços a sul da Funcheira as intervenções basearam-se
                                                                            Aspecto de esporões drenantes
apenas no aumento das condições de segurança e de fiabilidade do
                                                                            (ED) e de um prisma drenante (PD)
sistema ferroviário.
Neste particular, a estabilização de taludes teve particular
importância, porquanto a existência fenómenos de rotura em taludes        Para sul da Funcheira as intervenções ao nível dos taludes, resultaram
poria em causa este desiderato.                                           da necessidade de se alargar a plataforma de via de forma a instalar
Até à Torre Vã os geomateriais ocorrentes correspondem                    sistemas de drenagem adequados, assim como de melhoria das
fundamentalmente a materiais detríticos. Nestes casos de taludes          condições de estabilidade dos taludes existentes. Estas intervenções
existentes ou a criar, preconizaram-se geometrias de equilíbrio           basearam-se em:
suaves, V/H=1/2, sendo que em algumas situações foram
intersectados níveis hidrogeológicamente produtivos, que obrigaram           -Reperfilamento dos taludes existentes, com melhoria dos
à adopção de soluções de projecto que passaram pela drenagem                  coeficientes de segurança, instalação de sistemas de drenagem e
desses taludes e sua estabilização, mediante a utilização de                  de banquetas estabilizadoras intermédias;
dispositivos variados, nomeadamente:                                         -Realização de estruturas de contenção, nomeadamente muros de
                                                                              gabiões;
                                                                             -Execução de pregagens e de betão projectado.

                                                                                                                                                   > 39




                                                                            Aspecto de instabilidade típica nos xistos,
                           Aspecto de uma máscara drenante
                                                                            devido à xistosidade
Existiram casos concretos em que foram identificados fenómenos de
                                                               instabilidade em taludes de xistos, com manifestações de
                                                               instabilidade global, que mereceram intervenções mais
                                                               aprofundadas, dado o perigo de constituírem acidentes geotécnicos
                                                               com consequências graves. Foram os casos do:

                                                                  -talude existente no emboquilhamento norte do Túnel do Vale das
                                                                   Iscas. Verificava-se a existência de grandes fendas de tracção que
                              Aspecto de reperfilamentos de
                                                                   indicavam a possibilidade de ocorrência de um movimento de
             taludes e zona de pregagens e betão projectado
                                                                   uma massa importante, pondo em perigo a via na zona do
                                                                   emboquilhamento. Neste caso, após uma análise técnico-
                                                                   económica, concluiu-se que seria mais seguro e económico
                                                                   prolongar o túnel em cerca de 100m, aterrando depois a zona
                                                                   prolongada, constituindo uma barreira física è evolução da
                                                                   instabilidade.

                                                                  -talude existente a norte da Estação de Luzianes, onde existiam
                                                                   indícios muito visíveis de instabilidade profunda. Neste caso foi
                                                                   adoptada uma solução mista de reperfilamento, saneamento dos
                                                                   depósitos de vertente e execução de estruturas de contenção
                              Execução de Betão Projectado
                                                                   ancoradas, realizando importantes obras de drenagem do talude.

                                                               6. Estudos de Drenagem

                                                               Os estudos de drenagem têm também uma importância fundamental
                                               Zona
                                                               em qualquer projecto ferroviário, quer de renovação, de
                                             Instável
                                                               modernização ou construção de linhas novas.
                                                               Efectivamente, as condições hídricas dos maciços naturais, ou das
                                                               obras geotécnicas construídas, têm um papel decisivo no
                                                               comportamento a médio e longo prazo dessas obras.
                                                               Não é invulgar verificar que zonas da nossa rede ferroviária
                                                               apresentam problemas de instabilidade da plataforma de via e
       Aspecto do Prolongamento do túnel e da zona instável
                                                               necessidades constantes de intervenções de conservação devido às
                                                               deficientes condições de drenagem das mesmas.
                                                               Assim, no âmbito do projecto geotécnico é de crucial importância o
                                                               estudo da drenagem, nas suas diversas vertentes, longitudinal,
                                                               transversal e profunda.
                                                               O Estudo de drenagem transversal foi realizado apenas no troço entre
                                                               o Pinheiro e a Funcheira. Estes estudos são importantes porquanto as
                                                               obras lineares interferem com as linhas de água naturais existentes,
                                                               sendo importante que o fluxo natural seja, tanto quanto possível,
                                                               mantido, sob pena de causar impactes ambientais negativos e fazer
                              Aspecto do Prolongamento do
                                                               perigar a obra linear que se projecta. Assim, no troço referido foram
               túnel após a terraplenagem da zona instável.
                                                               realizados os estudos hidrológicos e de drenagem, de forma a
                                                               dimensionar os órgãos de drenagem transversal para um período de
                                                               recorrência de 100 anos.

                                                               A drenagem longitudinal da plataforma tem como objectivo
> 40




                                                               fundamental a protecção desta contra as águas de escorrência
                                                               provenientes dos taludes de escavação assim como recolha de águas
                                                               da plataforma em situações de escavação, conduzindo-as de forma
                                                               controlada para as linhas de água ou órgãos de drenagem transversal.
                                                               Esta função é importante, porquanto impede a acumulação de águas
                                             Muro ancorado
                                                               de precipitação na plataforma, factor que é gerador de degradação do
                             para estabilização de vertente.
                                                               seu comportamento mecânico.
Em resultado das investigações geotécnicas e das inspecções de
                                                                       campo realizadas aos troços intervencionados, foram identificadas
                                                                       zonas onde ocorriam exsurgências de águas ao nível das camadas
                                                                       superficiais da plataforma de via.

                                                                       Nestes casos, de forma a garantir um teor de água aceitável nesta
                                                                       camadas, garantindo um desempenho mecânico próximo ao
                                                                       considerado no dimensionamento, optou-se pela instalação de
                                                                       drenagem profunda, com instalação de drenos de PVC ou betão,
                                                                       envoltos em material drenante e geotêxtil de separação e filtro,
                                       Aspecto de um troço             promovendo o rebaixamento dos níveis freáticos ocorrentes.
                   de plataforma com drenagem longitudinal
                                                                       7. Notas Finais

Aspecto importante é também a drenagem dos taludes de escavação e      Foi objectivo deste texto relevar alguns dos aspectos no âmbito dos
das banquetas intermédias, impedindo que o efeito instabilizador da    projectos de cariz geotécnico na área ferroviária. Genericamente, a
água de escorrência se faça sentir.                                    infra-estrutura existente na linha do sul, nomeadamente aquela que
Outro factor que se verifica periodicamente é a existência de          sofreu modificações mais profundas para promover aumentos de
circulação de águas ao longo das canaletas de cabos. Este facto        velocidade de exploração para valores na ordem dos 200 km/h, tem
constitui-se como uma acção nefasta para o comportamento da            demonstrado, neste período de quase 2 anos de exploração,
plataforma, tendo-se já verificado alguns fenómenos de instabilidade   comportamento adequado.
de plataforma e de taludes de aterro devido à acumulação de águas no
interior dos canaletes. Este facto Levou a Ferbritas a desenvolver     Convém, ainda assim salientar, que a qualidade de uma infra-
soluções para promover a drenagem dos caminhos de cabos, de forma      estrutura resulta de um somatório de actividades que se iniciam no
a não existirem acumulações excessivas de águas.                       planeamento da intervenção, passando pelas fases de projecto para
                                                                       construção, concluindo-se nas fases de construção.
                                         Troço de via em aterro
                                                                       Relativamente a este último estádio considera-se adequado referir a
                              Canalete                                 importância do controlo da execução. Os trabalhos de terraplenagem,
                             Enterrado                                 nomeadamente no que se refere à construção da subestrutura, são
                                                     Descida           realizados, na sua quase totalidade, com materiais naturais, não
                                                    de Talude
                                                                       sendo estranho que daí resulte alguma heterogeneidade na infra-
                                                                       estrutura construída. Assim, o controlo das terraplenagens que se tem
                                                                       realizado com recurso a ensaios de controlo pontuais, deverá dar lugar
                                                                       a ensaios de controlo em contínuo, existindo várias soluções no
                                                                       mercado para a sua execução.
                                                                       Este factor é, comprovadamente, decisivo na qualidade final das obras
                                                   Caixa de
                                                   Ligação             de terraplenagem, e consequentemente na qualidade final da infra-
                                                                       estrutura ferroviária.                                                   > 41

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A Geotecnia no Projecto Ferroviário

  • 1. A Geotecnia no Projecto Ferroviário Jorge Lavaredas Fátima Mateus Luís Ferreira Resp. do Gabinete Técnica do Gab. Técnico do Gab. de Geotecnia Geotecnia Geotecnia 1. Introdução desvios entre os custos previstos no projecto e os custos finais de execução. Este facto não pode, em si mesmo, ser encarado como uma O Gabinete de Geotecnia, inserido na Direcção de Projecto da inevitabilidade, pelo que a aposta na formação interna de quadros FERBRITAS, possui capacidade para a realização de projectos no técnicos especializados em geotecnia e hidráulica corresponde a uma âmbito da especialidade de Geotecnia, compreendendo a opção estratégica no sentido de contrariar esta tendência, permitindo a execução/coordenação de estudos geotécnicos e projectos de identificação de forma pró-activa das interferências desta especialidade terraplenagens e drenagens. com as restantes no sentido de fornecer informações em fases muito Este gabinete tem a responsabilidade de participar na realização de iniciais de projecto que permitam a sua optimização. Corresponde, em projectos multidisciplinares numa perspectiva integrada, potenciada suma, à persecução de um objectivo de rigor técnico dos projectos que só pela existência de uma experiência consolidada dos técnicos da área a multidisciplinaridade permite. de geotecnia em termos de projecto ferroviário, permitindo não A FERBRITAS realizou com recurso a meios próprios os projectos de apenas a execução de soluções tecnicamente correctas e racionais no terraplenagem e drenagem assim como coordenação de estudos âmbito do projecto de especialidade, como também a constante geotécnicos, recorrendo-se ocasionalmente a colaborações externas interacção desta especialidade com as restantes, nomeadamente de na área do cálculo estrutural e Estudos Geotécnicos. traçado de via, na perspectiva de optimização do projecto. Relativamente aos Estudos Geotécnicos, embora no passado se tenha Por outro lado embora a especialidade de Geotecnia não seja recorrido, casuisticamente, a colaborações de empresas externas à estritamente ferroviária, contém especificidades associadas à FERBRITAS, actualmente o Gabinete de Geotecnia possui recursos componente ferroviária, que merecem especial atenção e humanos e materiais suficientes, nomeadamente software de cálculo especialização permanente. De entre estas são particularmente geotécnico, para execução dos estudos de componente geotécnica importantes os aspectos relacionados com a substrutura de via, com recursos próprios, recorrendo a sub-contratação apenas para os nomeadamente com as exigências ao nível da plataforma de via, quer trabalhos de prospecção e ensaios geotécnicos. em vias novas, quer em modernizações. Neste artigo serão abordadas algumas das questões técnicas relevantes ao nível dos projectos no âmbito da Geologia e Geotecnia, Finalmente, existe ainda um aspecto adicional de enorme importância e Terraplenagens e Drenagens, procurando dar exemplos práticos de que constitui argumento decisivo na aposta desta especialidade como trabalhos executados pela FERBRITAS, recorrendo-se para isso nuclear no projecto ferroviário. Em grande medida são, frequentemente, maioritariamente a exemplos do Projecto Lisboa - Algarve, porquanto as questões relacionadas com a geotecnia, as terraplenagens e pela sua extensão e importância no contexto ferroviário nacional drenagens que podem introduzir maiores incertezas, e portanto maiores permitiu abarcar um sem número de situações de projecto distintas. > 34 Troço de via em escavação (Vp=220km/h) Troço de via em aterro (Vp=220km/h)
  • 2. 2. O papel do Gabinete de Geotecnia no projecto ferroviário colaboração com a REFER na execução de Instruções Técnicas na área da Geotecnia; O Gabinete de Geotecnia tem a responsabilidade de realização de -Prestação de apoio técnico a outras áreas da empresa, estudos e projectos, nomeadamente: nomeadamente a área de estudos de transportes, a área de -Estudos Geológicos e Geotécnicos; produção de agregados e a área de gestão de empreendimentos. -Estudos Hidrológicos; Não serão tecidas grandes considerações sobre as metodologias e -Projectos de Terraplenagens; faseamentos dos estudos no âmbito da geotecnia, terraplenagens e -Projectos de Dimensionamento da Plataforma Ferroviária; drenagens, porquanto correspondem a fórmulas sobejamente -Projectos de Drenagens; conhecidas. Procurar-se-á, ao invés, relevar aspectos mais -Projectos de Vedações; particulares ou soluções técnicas que permitam evidenciar o trabalho -Assistência técnica aos projectos executados. desenvolvido no âmbito destas especialidades, devidamente enquadradas numa equipa pluridisciplinar de projecto ferroviário. 3. O Projecto de Modernização da Ligação Lisboa - Algarve No âmbito do Projecto de Modernização Lisboa-Algarve, o troço entre o Pinheiro e a Funcheira era aquele que do ponto de vista da sua inserção no território se mostrava mais favorável para a rectificação de traçado com introdução de variantes para aumentar as velocidades até aos 220 Km/h. Evidenciam-se de seguida algumas situações em que a existência de um corpo técnico da área de geotecnia com experiência de projecto ferroviário permitiu contribuir para a escolha de opções técnicas, nomeadamente de traçado de via, de entre as quais se destacam: 1. A decisão de realizar a grande variante entre o Pinheiro e o km 94, que decorreu, em grande medida, do facto dos estudos realizados confirmarem a existência de grandes condicionalismos geotécnicos que exigiriam intervenções muito profundas ao nível da fundação da plataforma de via e dos aterros, com medidas de reforço e Extracto de uma planta melhoramento de solos a que estavam associados custos elevados, de projecto de terraplenagens e drenagens. Baixa aluvionar do Sado No âmbito do Gabinete de Geotecnia destacam-se alguns dos projectos e actividades desenvolvidos: -Projecto de Modernização da Ligação Lisboa-Algarve, salientando-se os troços da Variante entre Pinheiro - Km 94, Km 94 - Ermidas e Ermidas - Funcheira (para velocidades elevadas, na ordem dos 200-220 km/h), assim como troços entre Funcheira e Faro onde o objectivo fundamental da intervenção consistiu na instalação de sistemas de drenagem adequados, assim como obras de estabilização de taludes; -Quadruplicação da Linha de Sintra correspondendo a dois troços: entre o PK 13+750 e PK 16+200 e PK 16+200 e PK 18+250; -Projecto de Modernização da Linha da Beira-Baixa, troços Vale Prazeres - Fundão e Fundão - Covilhã; -Estudo Prévio da Ligação de Alta Velocidade entre Lisboa e o Porto 2. A localização das variantes de traçado executadas nos troços Km - Lote D, Lisboa - Ota; 94 - Ermidas e Ermidas - Funcheira foi, em grande medida -Remodelação de Estações Ferroviárias em diversas Linhas da Rede condicionada pela incorporação de critérios geotécnicos nos > 35 Ferroviária Nacional, com relevo para a Linha do Norte, Linha da estágios iniciais dos estudos; Beira Baixa, Linha do Sul, Linha de Sintra, Linha de Cascais;. 3. No troço Ermidas - Funcheira foi executada a duplicação de via -Realização de Projectos de ramais ferroviários, como seja o Ramal numa extensão de 20 Km. A duplicação da via para poente foi da Siderurgia Nacional; claramente influenciada por critérios geotécnicos, porquanto em -Participação activa em aspectos relacionados com a normalização grande medida, diminuía os custos com ela relacionados; no âmbito da Comissão Técnica CT 154 - Agregados e da Sub- 4. Ainda no troço Ermidas - Funcheira, mais concretamente entre a comissão SC3 - Agregados não ligados; destaca-se, ainda, a Estação de Alvalade do Sado e Torre Vã a duplicação far-se-ia sobre
  • 3. terrenos aluvionares de natureza fundamentalmente granular. a. numa primeira fase realizar a via descendente a 6,30 m da Ainda assim, e uma vez que a rasante da via existente estaria existente, subindo a rasante em cerca de 1,20 m, sem muito próxima do terreno natural, a execução da via futura, interferências significativas com a exploração da via em serviço mantendo essa rasante, poderia trazer problemas futuros de (Figura 1 - B); estabilidade e nivelamento da via, em resultado da coexistência das vibrações resultantes da circulação de comboios de b. numa segunda fase passar a exploração para a via descendente, velocidades elevadas (220 Km/h) com terrenos muito realizando o aterro e plataforma da via ascendente em condições descomprimidos, granulares e saturados, configurando um de segurança (Figura 1 - C). contexto geotécnico indesejável. Assim, considerou-se adequado a subida da rasante, de forma a permitir realizar uma altura mínima de aterro devidamente compactado, associado a uma Esta solução de projecto permitiu a construção de uma plataforma de adequada estrutura da plataforma de via. Obter-se-ia, assim, uma via com qualidade para circulações com velocidades elevadas, com substrutura de via com maior rigidez, mitigando, assim, o efeito custos controlados e menores impactos na exploração ferroviária. indesejável das vibrações geradas pelas circulações de alta Outros exemplos existem da importância da incorporação de aspectos velocidade. Tratando-se de uma via existente, essa subida de geotécnicos em todas as fases do projecto ferroviário, nomeadamente rasante foi realizada de forma a compatibilizar os critérios no projecto de vias novas. De acordo com a concepção de projecto técnicos referidos com outros de natureza económica e de integrada da Ferbritas as opções de traçado, em planimetria e faseamento construtivo que favorecessem a construção, com altimetria, são sucessivamente optimizadas. São clássicos os exemplos impactes mínimos na exploração. Deste modo, ao invés de se que poderão ser dados: realizar a subida de rasante de cerca de 1,20 m, tendo a nova via a construir a 4,30m do existente (Figura 1 - A), facto que traria -A adaptação de traçados em planta de forma a evitar áreas com custos e problemas técnicos acrescidos, realizou-se a intervenção maciços de características geotécnicas desfavoráveis; tendo em conta a solução de faseamento construtivo abaixo -A concepção e cálculo de rasantes de forma a permitir optimizar as explicitado: obras de cariz geotécnico como seja: •A mitigação dos efeitos das vibrações sobre solos com características geotécnicas deficientes, constituindo, por vezes, um objectivo atingido à custa de compromissos entre soluções de sentidos contrários. É o caso dos aterros sobre solos brandos onde, por um lado se considera adequado a existência de aterros com 2 a 3 metros de altura, permitindo o estabelecimento de substruturas com rigidez adequada e assim mitigar os efeitos das vibrações; por outro lado a existência de solos muito moles na fundação inibem a execução de aterros com altura considerável, porquanto estes podem evidenciar problemas de estabilidade, sendo necessário recorrer a técnicas dispendiosas de reforço e melhoramento dos solos de fundação; •No caso de escavações, a rasante deverá ser optimizada de forma a diminuir o impacto daquelas e no caso de túneis a mesma deverá ser estudada de forma a facilitar a implantação do túnel, tendo em atenção as formações atravessadas e o recobrimento, entre outros aspectos. 4. Substrutura de via A qualidade da subestrutura de via, para que se obtenha uma plataforma com valor de rigidez adequado, corresponde, actualmente, a um aspecto decisivo na qualidade do projecto > 36 ferroviário. Efectivamente todos os esforços para a execução de projectos de via, de catenária e outros com qualidade serão frustrados, no caso do projecto da substrutura de via não acompanhar a qualidade dos demais. Considerando as vias balastradas como pano de fundo, os elementos constituintes da superestrutura de via estão Figura 1 - Faseameno da Duplicação de via e subida da rasante. relativamente estabilizados e são mais facilmente caracterizáveis
  • 4. em termos das suas características mecânicas. Os elementos que maior variabilidade introduzem ao nível da superestrutura são o balastro e a palmilha resiliente existente entre o carril e a travessa. Quanto ao primeiro, as características deste estão claramente descritas na IT.GEO.001.02, sendo que apenas a sua espessura e grau de compactação sob a travessa podem introduzir alguma variabilidade na rigidez da via. O segundo elemento, a palmilha, poderá apresentar alguma variabilidade no que se refere às suas características de elasticidade, influenciando de alguma forma a rigidez vertical da via. Aspecto da execução de pormenor de um “Bloco Técnico” No entanto é ao nível da subestrutura da via, mais concretamente ao nível da plataforma e das camadas de fundação desta, que grande Adicionalmente, foi dada dada especial atenção à variação longitudinal parte das incertezas ocorrem, sendo grande preocupação do de rigidez, normalmente associada a existência de elementos estruturais projecto contribuir para eliminar essas incertezas. Neste ponto sob a superestrutura de via, como sejam obras de arte, passagens apresentar-se-ão alguns exemplos de opção de projecto realizadas hidráulicas ou inferiores ou outras infra-estruturas enterradas, tendo tendo em atenção a execução de aterros e plataformas ferroviárias sido estudadas soluções de transição (“Blocos Técnicos”), que de qualidade. permitiram obviar um fenómeno associado à diferença de reologia dos No Projecto Lisboa-Algarve a Ferbritas projectou cerca de 90 km de materiais, assim como aos contrastes de rigidez potenciados pelo plataforma do tipo P3 (Classificação UIC 719R) para alta aumento da velocidade de circulação. Para a eficácia destes elementos velocidade, na ordem dos 200km/h. de transição em muito contribui, para além de correctas opções de Um dos objectivos do projecto foi a correcta definição de uma projecto, questões de execução, uma vez que se tratam de zonas em que estrutura de plataforma de via que permitisse não só a obtenção de a qualidade dos materiais e nível de compactação deve ser o adequado. uma rigidez de via adequada, como também eliminar a sua De seguida dar-se-ão alguns exemplos de intervenção ao nível da variabilidade longitudinal. substrutura de via: A rigidez vertical da via corresponde a um parâmetro importante na optimização dos custos de conservação e de exploração. De facto, a -Na Estação de Alvalade, perante a existência de areias incoerentes, tendência de se sobredimensionar as plataformas de via, ainda que monogranulares, permanentemente saturadas, e com potencial de do ponto de vista de segurança possa ser vista como adequada, liquefacção comprovado, optou-se por uma técnica de pode conduzir a vias com excessiva rigidez e com consequentes melhoramento de solos - vibrosubstituição. Esta passou pela custos de conservação muito acrescidos em virtude de: execução de colunas de brita, uma camada de reforço da fundação e -Introduzir maior desgaste ao nível do carril, contacto travessa- geogrelhas minorando o potencial de liquefacção, quer por acção balastro e no seio do próprio balastro; sísmica quer por acção das vibrações associadas a comboios de alta -Incrementar as acções das circulações sobre a infra-estrutura velocidade, porquanto não era possível subir a rasante e construir ferroviária, incluindo a subestrutura, induzindo maiores um aterro com uma velocidade critica aceitável para uma zona onde esforços e por essa via assentamentos adicionais, assim como a velocidade de circulação a assegurar era de 220 km/. maiores custos de exploração, nomeadamente energéticos com a tracção. Por outro lado, uma plataforma de via com deficit de rigidez poderá conduzir a problemas de conforto e de segurança, em virtude da dificuldade de manutenção do nivelamento longitudinal e, por consequência, originar custos de conservação elevados. > 37 Perfil longitudinal geotécnico e Esquema Aspecto da execução de pormenor de um “Bloco Técnico” da solução projectada na Estação de Alvalade
  • 5. igualmente garantido a estabilidade e o controlo dos assentamentos do terrapleno ao nível da fundação; •Recompactação de aterros existentes com cerca de 2 a 3 metros, aumentando a sua rigidez e por esta via a velocidade critica, mitigando os efeitos das vibrações decorrentes do aumento de velocidade. Camada de Sub - balastro Geogrelha Bidireccional Saneamento de Aspecto de coluna de brita após a sua execução solos na fundação da plataforma de via Aspecto de coluna Realizaram-se igualmente soluções de reforço da fundação da de brita após a sua execução plataforma de via ou da fundação de aterros, tais como: -Tratamento da fundação de aterros com cerca de seis metros de altura com colunas de brita, permitindo reforçar a fundação, constituída por materiais lodosos, e acelerar o processo de consolidação; -Realização de pré-carga, com monitorização dos assentamentos, permitindo acelerar o processo de consolidação primária, e Coluna de Brita mitigar parcialmente o efeito da consolidação secundária dos solos coesivos moles, tendo-se realizado este processo em conjugação com o anterior; -Execução de trincheiras drenantes na fundação de aterros; -Execução de camadas drenantes na fundação de aterros; -Reforço da fundação de aterros sobre solos moles com geotêxteis; -Saneamento e substituição de solos na fundação da plataforma de via. Execução de colunas de brita na fundação do aterro - encontro sul do Viaduto de Alvalade -Melhoria das características dos aterros existentes, tradicionalmente muito descomprimidos e sem características adequadas para comportarem aumento da velocidade de circulação, porquanto apresentavam velocidades criticas baixas, em função da sua elevada descompressão, razoavelmente adequados para as velocidades praticadas antes da modernização (pouco superiores a 100 km/h), mas > 38 totalmente desadequados para velocidades da ordem dos 220 km/h. Nestes casos, procedeu-se de diversas formas, consoante a situação: •promoveram-se subidas de rasante, tal como exposto na Figura 1, quando os aterros eram muito baixos (alturas inferiores a 1m) com execução de aterros bem compactados, com incremento da velocidade critica, mitigiando o efeito das vibrações ao nível das fundações dos aterros (solos aluvionares), tendo-se
  • 6. Aspecto de Geotêxtil de reforço na base -Máscaras drenantes e/ou esporões drenantes, associados a taludes de camada drenante numa zona de solos moles com produtividade hidrogeológica, promovendo a sua drenagem e estabilização; -Prismas drenantes, em situações de contactos geológicos entre formações com permeabilidades distintas, de forma a captar as exsurgências; Na figura seguinte, podem observar-se um conjunto de esporões drenantes, associado a um prisma drenante, que acompanha o contacto litológico entre uma unidade arenosa e uma unidade argilosa, onde ocorriam exsurgências de águas. Prisma Esporão 5. Estabilização de taludes Drenante Drenante Entre o Pinheiro e Faro a Ferbritas esteve envolvida nos projectos de terraplenagem e drenagem dos diferentes troços. Se entre o Pinheiro e a Funcheira (no qual se inclui a grande variante entre o Pinheiro e o km 94) a tipologia da intervenção inclui profundas intervenções em termos de traçado e da substrutura de via, já no que se refere aos troços a sul da Funcheira as intervenções basearam-se Aspecto de esporões drenantes apenas no aumento das condições de segurança e de fiabilidade do (ED) e de um prisma drenante (PD) sistema ferroviário. Neste particular, a estabilização de taludes teve particular importância, porquanto a existência fenómenos de rotura em taludes Para sul da Funcheira as intervenções ao nível dos taludes, resultaram poria em causa este desiderato. da necessidade de se alargar a plataforma de via de forma a instalar Até à Torre Vã os geomateriais ocorrentes correspondem sistemas de drenagem adequados, assim como de melhoria das fundamentalmente a materiais detríticos. Nestes casos de taludes condições de estabilidade dos taludes existentes. Estas intervenções existentes ou a criar, preconizaram-se geometrias de equilíbrio basearam-se em: suaves, V/H=1/2, sendo que em algumas situações foram intersectados níveis hidrogeológicamente produtivos, que obrigaram -Reperfilamento dos taludes existentes, com melhoria dos à adopção de soluções de projecto que passaram pela drenagem coeficientes de segurança, instalação de sistemas de drenagem e desses taludes e sua estabilização, mediante a utilização de de banquetas estabilizadoras intermédias; dispositivos variados, nomeadamente: -Realização de estruturas de contenção, nomeadamente muros de gabiões; -Execução de pregagens e de betão projectado. > 39 Aspecto de instabilidade típica nos xistos, Aspecto de uma máscara drenante devido à xistosidade
  • 7. Existiram casos concretos em que foram identificados fenómenos de instabilidade em taludes de xistos, com manifestações de instabilidade global, que mereceram intervenções mais aprofundadas, dado o perigo de constituírem acidentes geotécnicos com consequências graves. Foram os casos do: -talude existente no emboquilhamento norte do Túnel do Vale das Iscas. Verificava-se a existência de grandes fendas de tracção que Aspecto de reperfilamentos de indicavam a possibilidade de ocorrência de um movimento de taludes e zona de pregagens e betão projectado uma massa importante, pondo em perigo a via na zona do emboquilhamento. Neste caso, após uma análise técnico- económica, concluiu-se que seria mais seguro e económico prolongar o túnel em cerca de 100m, aterrando depois a zona prolongada, constituindo uma barreira física è evolução da instabilidade. -talude existente a norte da Estação de Luzianes, onde existiam indícios muito visíveis de instabilidade profunda. Neste caso foi adoptada uma solução mista de reperfilamento, saneamento dos depósitos de vertente e execução de estruturas de contenção Execução de Betão Projectado ancoradas, realizando importantes obras de drenagem do talude. 6. Estudos de Drenagem Os estudos de drenagem têm também uma importância fundamental Zona em qualquer projecto ferroviário, quer de renovação, de Instável modernização ou construção de linhas novas. Efectivamente, as condições hídricas dos maciços naturais, ou das obras geotécnicas construídas, têm um papel decisivo no comportamento a médio e longo prazo dessas obras. Não é invulgar verificar que zonas da nossa rede ferroviária apresentam problemas de instabilidade da plataforma de via e Aspecto do Prolongamento do túnel e da zona instável necessidades constantes de intervenções de conservação devido às deficientes condições de drenagem das mesmas. Assim, no âmbito do projecto geotécnico é de crucial importância o estudo da drenagem, nas suas diversas vertentes, longitudinal, transversal e profunda. O Estudo de drenagem transversal foi realizado apenas no troço entre o Pinheiro e a Funcheira. Estes estudos são importantes porquanto as obras lineares interferem com as linhas de água naturais existentes, sendo importante que o fluxo natural seja, tanto quanto possível, mantido, sob pena de causar impactes ambientais negativos e fazer Aspecto do Prolongamento do perigar a obra linear que se projecta. Assim, no troço referido foram túnel após a terraplenagem da zona instável. realizados os estudos hidrológicos e de drenagem, de forma a dimensionar os órgãos de drenagem transversal para um período de recorrência de 100 anos. A drenagem longitudinal da plataforma tem como objectivo > 40 fundamental a protecção desta contra as águas de escorrência provenientes dos taludes de escavação assim como recolha de águas da plataforma em situações de escavação, conduzindo-as de forma controlada para as linhas de água ou órgãos de drenagem transversal. Esta função é importante, porquanto impede a acumulação de águas Muro ancorado de precipitação na plataforma, factor que é gerador de degradação do para estabilização de vertente. seu comportamento mecânico.
  • 8. Em resultado das investigações geotécnicas e das inspecções de campo realizadas aos troços intervencionados, foram identificadas zonas onde ocorriam exsurgências de águas ao nível das camadas superficiais da plataforma de via. Nestes casos, de forma a garantir um teor de água aceitável nesta camadas, garantindo um desempenho mecânico próximo ao considerado no dimensionamento, optou-se pela instalação de drenagem profunda, com instalação de drenos de PVC ou betão, envoltos em material drenante e geotêxtil de separação e filtro, Aspecto de um troço promovendo o rebaixamento dos níveis freáticos ocorrentes. de plataforma com drenagem longitudinal 7. Notas Finais Aspecto importante é também a drenagem dos taludes de escavação e Foi objectivo deste texto relevar alguns dos aspectos no âmbito dos das banquetas intermédias, impedindo que o efeito instabilizador da projectos de cariz geotécnico na área ferroviária. Genericamente, a água de escorrência se faça sentir. infra-estrutura existente na linha do sul, nomeadamente aquela que Outro factor que se verifica periodicamente é a existência de sofreu modificações mais profundas para promover aumentos de circulação de águas ao longo das canaletas de cabos. Este facto velocidade de exploração para valores na ordem dos 200 km/h, tem constitui-se como uma acção nefasta para o comportamento da demonstrado, neste período de quase 2 anos de exploração, plataforma, tendo-se já verificado alguns fenómenos de instabilidade comportamento adequado. de plataforma e de taludes de aterro devido à acumulação de águas no interior dos canaletes. Este facto Levou a Ferbritas a desenvolver Convém, ainda assim salientar, que a qualidade de uma infra- soluções para promover a drenagem dos caminhos de cabos, de forma estrutura resulta de um somatório de actividades que se iniciam no a não existirem acumulações excessivas de águas. planeamento da intervenção, passando pelas fases de projecto para construção, concluindo-se nas fases de construção. Troço de via em aterro Relativamente a este último estádio considera-se adequado referir a Canalete importância do controlo da execução. Os trabalhos de terraplenagem, Enterrado nomeadamente no que se refere à construção da subestrutura, são Descida realizados, na sua quase totalidade, com materiais naturais, não de Talude sendo estranho que daí resulte alguma heterogeneidade na infra- estrutura construída. Assim, o controlo das terraplenagens que se tem realizado com recurso a ensaios de controlo pontuais, deverá dar lugar a ensaios de controlo em contínuo, existindo várias soluções no mercado para a sua execução. Este factor é, comprovadamente, decisivo na qualidade final das obras Caixa de Ligação de terraplenagem, e consequentemente na qualidade final da infra- estrutura ferroviária. > 41