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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2018.tde-04052018-135218
Documento
Autor
Nome completo
Paulo André Moraes Pereira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Motta, Rosângela dos Santos (Presidente)
Fortunato, Eduardo Manuel Cabrita
Silva, Luiz Francisco Muniz da
Título em português
Estudo do uso do geocomposto em via permanente ferroviária.
Palavras-chave em português
Ferrovias
Geossintéticos
Monitoramento
Resumo em português
O uso de geossintéticos em vias permanentes tem tido grande aplicação em diversos países nas últimas décadas, principalmente em regiões onde o subleito não possui capacidade de suporte suficiente e/ou contamina a camada de lastro, acelerando a degradação da via. A Baixada Santista, região de grande importância nacional no que se refere ao escoamento de produtos de importação e exportação, é caracterizada por subleitos com grandes espessuras de solos orgânicos, saturados e com pouca resistência que elevam o número de intervenções na via e resultam em paralisações, reduções de velocidade e perda de produtividade. Este estudo tem como objetivo principal avaliar o comportamento estrutural e geométrico em vias permanentes contendo geocomposto, estando este posicionado em diferentes interfaces da estrutura (lastro-sublastro, lastro-plataforma e sublastro-plataforma). Para tanto, foram acompanhados dois trechos experimentais executados com e sem tal tecnologia, desde a construção, na linha 1 do Terminal Integrador Portuário Luiz Antonio Mesquita (TIPLAM), localizado em Santos (SP), e na linha 2 da via Piaçaguera - Raiz da Serra, também na Baixada Santista. Em ambos os trechos, foram realizadas avaliações geométricas, pelo monitoramento de recalques e variações quanto ao alinhamento. No segundo trecho, foi efetuada avaliação do comportamento estrutural por meio de ensaios in situ para levantamento de dados como deflexões (para cálculo do módulo de via). De maneira geral, as condições de plataforma e executivas dos trechos experimentais com geocomposto, além do curto período de monitoramento após a construção, foram desfavoráveis para verificar seu potencial de aplicação para reforço da via permanente. Em Piaçaguera, a utilização do geocomposto não indicou melhorias estruturais nem geométricas no período avaliado. Desta forma, para vias com baixo acúmulo de MTBTs, o geocomposto pode se constituir uma solução para longo prazo (ainda a se avaliar mais precisamente). Em relação ao TIPLAM, concluiu-se que a aplicação da geogrelha poderá não ocasionar redução no recalque total, independentemente da posição de instalação. Em contrapartida, utilizar o geocomposto na interface lastro/sublastro pode gerar melhorias geométricas no parâmetro de superelevação. Posicionando-se este em camadas mais profundas (sublastro/plataforma), podem ser gerados menores recalques diferenciais, entretanto essa conclusão ficou dificultada pelo comportamento da plataforma. De forma geral, essa pesquisa contribuiu para o conhecimento do uso de geocomposto em via permanente em diferentes condições de velocidade de operação, cargas transportadas e características geotécnicas. O estudo também abordou avaliações geométricas além das estruturais, que são alvo de poucos estudos de campo em nível nacional (sabendo-se da importância da geometria no intervalo entre manutenções e nível de segurança da via).
Título em inglês
Study of the use of geocomposites in permanent ways.
Palavras-chave em inglês
Geosynthetics
Monitoring
Railways
Resumo em inglês
The use of geosynthetics in permanent ways has been widely applied in several countries in the last decades, mainly in regions where it can be witnessed the loss of subgrade bearing capacity during and after construction and/or the pumping of fines effect, which accelerates the degradation of the track. The soft soil foundation of Santos, a region of great national importance in terms of economics, is characterized by large deposits of saturated and low resistance soil layers that, once settled, increase the number of interventions on the railway and result in stoppages, speed control and loss of productivity. The main objective of this paper is to evaluate the structural and geometric behavior in permanent ways containing geocomposite, at different interfaces of the structure (ballast-sublast, ballast-platform and sub-platform). In order to do so, two experimental sections were carried out with and without such technology: line 1 of the Terminal Integrador Portuário Luiz Antonio Mesquita (TIPLAM), located in Santos (SP), and line 2 of the Piaçaguera - Raiz da Serra railway, also in the region of Santos. In both sections, geometric evaluations were carried out by monitoring settlements and variations in alignment. In the latter section, the structural behavior was evaluated through in situ tests to collect data such as deflections (for the calculation of the track modulus). In general, due to executive issues and platform characteristics of the experimental sections with geocomposite, alongside the short period of monitoring, it became adverse to verify the potential of such technology in means of reinforcing the track. In Piaçaguera, the use of the geocomposite did not indicate structural or geometric improvements during the evaluated period. Thus, for permanent ways with low MTBTs accumulation, the geocomposite can be a long-term solution (still to be evaluated more precisely). In relation to TIPLAM, it was concluded that the application of the geogrid may not cause reduction in total settlement, regardless of the installed position. In contrast, using the geocomposite at the ballast/sub-ballast interface can generate geometric improvements in the superelevation parameter. By positioning this in deeper layers (sub-ballast/platform), smaller differential settlements can be generated, however this conclusion was made difficult by the behavior of the platform. In general, this research contributed to the knowledge of the use of geocomposite in different railway conditions such as operation speed, transported loads and geotechnical characteristics. The study also addressed structural and geometric evaluations, which has not been addressed commonly oftenly in national studies, even though it is known the importance of geometry to dictate maintenance intervals and safety levels of railways.
 
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Data de Publicação
2018-05-07
 
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