REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO

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1 REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO 26 DE FEVEREIRO DE PORTO WW CONSULTORES DE HIDRÁULICA E OBRAS MARÍTIMAS, S.A. Rotunda Nuno Rodrigues dos Santos, 1-B 10º, PORTELA LRS, PORTUGAL Tel: Fax: geral@wwsa.pt

2 ÍNDICE DA APRESENTAÇÃO 1. Enquadramento do projecto 2. Situação de referência 3. O Projecto Concepção, dimensionamento e faseamento construtivo 4. A Empreitada Variante ao Projecto nas soluções de reforço REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

3 1. Enquadramento do projecto 2. Situação de referência 3. O Projecto Concepção, dimensionamento e faseamento construtivo 4. A Empreitada Variante ao Projecto nas soluções de reforço REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

4 Dono de Obra: Administração do Porto de Lisboa Projectista: Consórcio WW Consultores de Hidráulica e Obras Marítimas S.A. STA Segadães Tavares e Associados Empreiteiro: Consórcio (1ª FASE) SOMAGUE e SETH Consórcio (2ª FASE) SOMAGUE, SETH e OFM REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

5 A NECESSIDADE DO PROJECTO A Doca do Terreiro de Trigo e os cais adjacentes foram construídos nos finais do século XIX. Em resultado da sua idade e utilização, os cais e as retenções marginais da doca apresentavam-se em adiantado estado de degradação. Por esse motivo, a APL teve que impedir a acostagem em parte dos cais e encerrar a utilização da plataforma adjacente. Por outro lado, pretendia-se a construção de um terminal de cruzeiros que concentrasse, nesta zona, todo o movimento destes navios. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

6 OBJECTIVOS DO PROJECTO 1ª Fase: Reabilitar a estrutura dos cais actuais, numa frente de 200 m, adjacente à Doca da Marinha, onde se apresentavam as maiores deficiências; Construir uma nova estrutura que permitisse a sua utilização por navios de cruzeiro, com maiores fundos de serviço que os das estruturas dos cais existentes. 2ª Fase: Reabilitar a estrutura dos cais actuais, numa frente de 450 m; Proceder ao fecho e aterro da Doca do Terreiro do Trigo; Prolongamento do cais de cruzeiros construído na 1ª Fase. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

8 SITUAÇÃO DE REFERÊNCIA PERFIL 2 PERFIL TIPO DA ZONA DOS CAIS PERFIL 1 PERFIL TIPO DOS MOLHES REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

9 PATOLOGIAS OBSERVADAS Formação de barriga / rotação da estrutura do cais no sentido do rio Locas e fissuras na superstrutura Abertura de locas no pavimento devido à fuga de finos do aterro REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

10 GEOLOGIA E GEOTECNIA Peso Âng. Atrito Coesão não Módulo de Solo Específico (º) Drenada Deform. (kn/m 3 ) (kn/m 2 ) (kn/m 2 ) Enrocamento Lodo Silte Arenoso Enrocam. e Argila Areia (aterro) REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

12 O PROJECTO CONCEPÇÃO ARRANJO GERAL DAS ESTRUTURAS Navio de projecto Comprimento fora a fora m Boca...35 m Calado...10 m Sobrecarga no terrapleno SC...30 kn/m 2 Acção sísmica De acordo com EC8 REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

13 O PROJECTO SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS EXISTENTE SEM REFORÇO Parâmetros geotécnicos para a verificação aos E.L.U, afectados dos coeficientes parciais de segurança Solo Peso Específico (kn/m 3 ) Âng. Atrito Int.. (º) Coesão não Drenada (kn/m 2 ) Módulo de Deformabilidade (kn/m 2 ) Enrocamento Lodo Silte Arenoso Enrocam. e Argila Areia (aterro) REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

14 O PROJECTO MELHORAMENTO DOS SOLOS COM COLUNAS DE BRITA Objectivo de melhorar as características geotécnicas dos lodos. As colunas de brita aumentam a resistência ao corte do solo e conferem-lhe uma maior capacidade de carga, com a consequente redução dos assentamentos totais e diferenciais. Funcionam também como elementos drenantes de grande diâmetro, permitindo reduzir o tempo de consolidação dos solos compressíveis. Solução aplicada no reforço dos solos na frente dos cais e no aterro da doca. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

15 O PROJECTO PRISMA DE ENROCAMENTO A construção do prisma de enrocamento na frente dos paramentos existentes permite: Aumentar a estabilidade global da estrutura de suporte, devido ao peso do enrocamento; Reduzir a altura do desnível de terras que a estrutura suporta e, consequentemente, reduzir os impulsos de terras. O núcleo do prisma é constituído por enrocamento TOT (todo o tamanho) cujo peso dos blocos varia entre 1 e 1000 kg. Este núcleo é revestido com duas camadas de enrocamento de 800 a 1200 kg, para resistir às condições de agitação, às correntes (fluviais e provocadas pelas hélices navios). REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

16 O PROJECTO VANTAGENS DAS SOLUÇÕES DE REFORÇO PRECONIZADAS As soluções preconizadas no projecto, com o reforço dos lodos com colunas de brita e construção do prisma de enrocamento, tem as seguintes vantagens: É fácil de construir e de controlar a sua execução; É durável, dado utilizar materiais resistentes ao envelhecimento e praticamente não atacáveis pelos agentes naturais; São soluções clássicas, muito utilizadas em obras marítimas desta natureza, e com bom comportamento comprovado. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

17 O PROJECTO SOLUÇÕES PARTICULARES DE REFORÇO A reabilitação das estruturas de retenção existentes varia em função: da tipologia estrutural das diferentes retenções e muros-cais existentes da utilização futura prevista para os diferentes locais. Foram assim concebidas as seguintes principais soluções estruturais: Muros cais dos molhes da doca; Fecho da doca; Cais a montante e a jusante da doca; REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

18 O PROJECTO SOLUÇÕES PARTICULARES DE REFORÇO Muros cais dos molhes da doca do Terreiro do Trigo Perfil 1 Com o aterro da doca do Terreiro do Trigo, o seu molhe é convertido numa estrutura de contenção do aterro da futura plataforma. A tipologia estrutural do molhe é semelhante à das estruturas de suporte adjacentes Na realidade, a estrutura dos molhes duplica o número de pilares, relativamente à situação corrente, nos cais. Preconizou-se a demolição da superstrutura numa espessura de 3 m em toda a sua largura, de forma a pôr a descoberto o interior dos cais, para permitir o seu enchimento com enrocamento, e a posterior execução de um bloco exterior de remate em betão simples. O aterro da doca será prolongado até ao tardoz do bloco de remate, permitindo uma melhor transição de uma plataforma mais rígida o molhe existente para outra mais flexível o aterro no seu tardoz. Junto ao tardoz do molhe, na zona onde a saia do enrocamento de fundação da obra impede a execução de colunas de brita, preconiza-se a abertura de uma vala longitudinal, por dragagem, a preencher com TOT, com o intuito de promover a sua impregnação nos lodos e de melhorar a capacidade portante desta formação. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

19 O PROJECTO SOLUÇÕES PARTICULARES DE REFORÇO Fecho da doca do Terreiro do Trigo Perfil 2 Construção de um prisma de enrocamento com função de estrutura de suporte Prisma fundado sobre solos tratados com colunas de brita, encimado por um bloco em betão simples, igual ao utilizado nos muros-cais dos molhes adjacentes. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

20 O PROJECTO SOLUÇÕES PARTICULARES DE REFORÇO Cais a montante da doca do Terreiro do Trigo Perfil 3 Nesta zona, os assentamentos verificados no terrapleno junto ao cais, são resultado da perda do material mais fino do aterro, através do enrocamento de contenção, em consequência da degradação do filtro de separação e do próprio prisma de enrocamento. A solução deste problema passa pela reabilitação do prisma de enrocamento, no tardoz do cais, e do filtro de separação entre este e o aterro: Remoção do aterro e do enrocamento existentes até a cota -3 m(zh); Execução de um prisma de TOT entre as cotas -3 m(zh) e +1,40 m(zh); Colocação de uma tela geotêxtil sobre o TOT; Reposição do aterro e do pavimento no tardoz do cais. Por fim preconiza-se o reforço da estrutura de suporte com uma viga em T, de betão armado, que preencherá a galeria existente no interior da superstrutura. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

21 O PROJECTO SEGURANÇA DA SOLUÇÃO DE PROJECTO COM O REFORÇO DAS COLUNAS DE BRITA Parâmetros geotécnicos para a verificação aos E.L.U, afectados dos coeficientes parciais de segurança Solo Peso Específico (kn/m 3 ) Âng. Atrito (º) Coesão não Drenada (kn/m 2 ) Módulo de Deformabilidade (kn/m 2 ) Enrocamento Lodo:(cu=22 kn/m 2 ) (cu=27 kn/m 2 ) Silte Arenoso Enrocam. e Argila Areia (aterro) REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

22 O PROJECTO FASEAMENTO CONSTRUTIVO REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

32 OBRIGADA PELA VOSSA ATENÇÃO WW CONSULTORES DE HIDRÁULICA E OBRAS MARÍTIMAS, S.A. Rotunda Nuno Rodrigues dos Santos, 1-B 10º, PORTELA LRS, PORTUGAL Tel: Fax: geral@wwsa.pt. REABILITAÇÃO E REFORÇO DOS CAIS ENTRE SANTA APOLÓNIA E O JARDIM DO TABACO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO, 26 DE FEVEREIRO DE PORTO

33 A EMPREITADA Principais Condicionamentos Reforço e Reabilitação do Muro Cais Fundações do Aterro Dimensionamento Instrumentação e Observação Controlo de Qualidade / Controlo de Execução Considerações Finais ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO

34 A EMPREITADA: Principais Condicionamentos Edifícios centenários Conduta adutora φ1,0m Túnel ML Muro cais centenário Doca antes do aterro

35 A EMPREITADA: Principais Condicionamentos Edifícios centenários PERFIL GEOLÓGICO Muro cais centenário Aterro Conduta adutora φ1,0m Doca (antes do aterro) Rio Tejo Aluvião (Cu<20kPa) Areias lodosas (N SPT <12) Miocénico (N SPT >50)

36 A EMPREITADA: Principais Condicionamentos Trabalhos no interior da doca

37 A EMPREITADA: Principais Condicionamentos Trabalhos de jet grouting no interior da Doca

38 A EMPREITADA Principais Condicionamentos Reforço e Reabilitação do Muro Cais Fundações do terro Dimensionamento Instrumentação e Observação Controlo de Qualidade / Controlo de Execução Considerações Finais ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO

39 Laje vigada em betão armado Laje do novo cais acostável LTP Muro cais centenário Aluvião Secção transversal da solução adoptado Areias lodosas Microestacas autoperfurantes seladas no interior de colunas de jet grouting Miocénico

40 A EMPREITADA: Reforço e Reabilitação do Muro Cais Microestacas de recalçamento do muro cais centenário

41 A EMPREITADA: Reforço e Reabilitação do Muro Cais Vigas de encabeçamento das microestacas de recalçamento

42 A EMPREITADA: Reforço e Reabilitação do Muro Cais Vigas de encabeçamento das microestacas de recalçamento

44 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Colina de Alfama Prespectiva do novo Terminal de Cruzeiros

45 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Prespectivas do edifício do novo Terminal

46 Aterro Fecho do Muro Cais Laje do novo cais acostável LTP Microestacas autoperfurantes seladas no interuior de colunas de jet grouting Estacas prancha Estacas Rio Tejo Aluvião Areias lodosas Miocénico

47 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Muro cais Muro cais Estrutura de fecho do muro cais

48 Secação transversal da solução adoptada Cortina de colunas jet grouting Aterro LTP Aterro Aluvião Areias lodosas Miocénico Colunas de jet grouting Planta da soluação adoptada

49 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Instalação das geogrelhas

50 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Instalação das geogrelhas

51 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Terraplenagens na baixa mar

52 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Terraplenagens na baixa mar

53 A EMPREITADA: Fundações do Aterro Vista dos trabalhos finais de excecução do aterro

55 MODELO 3D Deslocamentos na base da LTP Cargas na superfície LTP Aluvião lodoso Colunas de jet grouting Areias lodosas Micénico: areias compactas e calcários

56 A EMPREITADA: Dimensionamento Plano analisado Deslocamentos verticais: max 76mm Tensões efectivas

58 A EMPREITADA: Instrumentação e Observação Marca topográfica

59 Marca topográfica na base do aterro Deslocamentos verticais na base do aterro [m],000 -, ,1000 -, ,2000 -, ,3000 -, , ,5 [m] +5,7 [m] 3/dez 18/dez 2/jan 17/jan 1/fev 16/fev 3/mar 18/mar 2/abr 17/abr 2/mai 17/mai 1/jun 16/jun 1/jul 16/jul 31/jul 15/ago 30/ago 14/set 29/set

60 Tensão de dimensionamento de colunas de jet grouting para um aterro com 4,2m de altura [19 kg/cm2] Tensão na célula de pressão [kg/cm 2 ] Altura do aterro = 3,0m (0,60MP)

61 A EMPREITADA: Instrumentação e Observação Instalação de extensómetros nas geogrelhas

63 A EMPREITADA: Controlo de Qualidade / Execução Ensaios UCS Recolha de carotes para ensaios UCS

64 A EMPREITADA: Controlo de Qualidade / Execução Carotes integrais de colunas de jet grouting Recolha de carotes em colunas de jet grouting

65 A EMPREITADA: Controlo de Qualidade / Execução Registo de parâmetros de execução de colunas de jet grouting

66 A EMPREITADA: Controlo de Qualidade / Execução Ensaio de carga estático à escala real

67 Carga vertical na cabeça [kn] Profundidade [m]

68 A EMPREITADA: Controlo de Qualidade / Execução Carga vertical [kn] 3 º ciclo Carga (kn) Carga serviço 2º ciclo º ciclo ,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Deslocamento (mm) Deslocamento vertical na cabeça [mm]

69 A EMPREITADA: Principais Condicionamentos Reforço e Reabilitação do Muro Cais Fundações do Aterro Dimensionamento Instrumentação e Observação Controlo de Qualidade / Controlo de Execução Considerações Finais ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO

70 A EMPREITADA: Considerações Finais VERSATILIDADE

71 A EMPREITADA: Considerações Finais VERSATILIDADE POSSIBILIDADE DE REFORÇAR COLUNAS COM MICROESTCAS

72 A EMPREITADA: Considerações Finais VERSATILIDADE POSSIBILIDADE DE REFORÇAR COLUNAS COM MICROESTACAS NÃO EXISTE NECESSIDADE DE ATERROS DE PRÉ-CARGA

73 A EMPREITADA: Considerações Finais VERSATILIDADE POSSIBILIDADE DE REFORÇAR COLUNAS COM MICROESTACAS NÃO EXISTE NECESSIDADE DE ATERROS DE PRÉ CARGA VANTAGENS AMBIENTAIS

74 A EMPREITADA: Considerações Finais VERSATILIDADE POSSIBILIDADE DE REFORÇAR COLUNAS COM MICROESTACAS NÃO EXISTE NECESSIDADE DE ATERROS DE PRÉ CARGA VANTAGENS AMBIENTAIS EFEITO DE CONFINAMENTO DE SOLOS MOLES

75 A EMPREITADA: Considerações Finais VERSATILIDADE POSSIBILIDADE DE REFORÇAR COLUNAS COM MICROESTACAS NÃO EXISTE NECESSIDADE DE ATERROS DE PRÉ CARGA VANTAGENS AMBIENTAIS EFEITO DE CONFINAMENTO DE SOLOS MOLES CONTROLO DE EXECUÇÃO

76 A EMPREITADA OBRIGADO PELA ATENÇÃO ENGENHARIA GEOTÉCNICA NA REABILITAÇÃO DO PATRIMÓNIO CONSTRUÍDO