Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos

140 Pages·2015·7.05 MB·Portuguese

by  Bruno Silva

Bruno Viegas da Silva

Licenciado em Engenharia Geológica

Estabilidade de taludes de aterros não
controlados de resíduos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Geológica (Geotecnia)

Orientadora: Maria da Graça Azevedo Brito, Prof.ª Auxiliar, FCT/UNL
Co-orientador: Alexandre Manuel Gameira dos Santos Ferreira,
Mestre Engenharia Civil, DGRM

Júri:
Presidente: Prof. Doutor Pedro Calé da Cunha Lamas
Arguente: Prof. Doutora Ana Paula Fernandes da Silva
Vogal: Prof. Doutora Maria da Graça Azevedo Brito

Novembro de 2014
Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos

II
Bruno Viegas da Silva

Licenciado em Engenharia Geológica

Estabilidade de taludes de aterros não
controlados de resíduos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Geológica (Geotecnia)

Orientador: Prof.ª Doutora Maria da Graça Azevedo Brito, FCT/UNL
Co-orientador: Mestre Alexandre Manuel Gameira dos Santos Ferreira,
DGRM

Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa
Novembro de 2014
I
Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos
Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos
Copyright@ Bruno Viegas da Silva, 2014

A Faculdade de Ciências e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa têm o direito, perpétuo e sem
limites geográficos, de arquivar e publicar esta dissertação através de exemplares impressos
reproduzidos em papel ou de forma digital, ou por qualquer outro meio conhecido ou que venha a ser
inventado, e de a divulgar através de repositórios científicos e de admitir a sua cópia e distribuição com
objectivos educacionais ou de investigação, não comerciais, desde que seja dado crédito ao autor e
editor.

Esta dissertação foi escrita sem recorrer ao novo acordo ortográfico

II
Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos
Agradecimentos
O término desta dissertação é o cumprimento de um desafio pessoal e o culminar de uma jornada
académica, em que o foco, perseverança e a dedicação por longas horas foram uma constante, no
entanto, só foi possível alcançar tal feito graças ao apoio e acompanhamento de diversas pessoas, a
quem não posso deixar de expressar os meus mais sinceros agradecimentos:
 À Professora Graça Brito, pela orientação, amizade, confiança, crítica e motivação necessária
para o desenvolvimento desta dissertação e revisão crítica deste trabalho;
 Ao Engenheiro Alexandre Santos Ferreira, pela orientação e revisão crítica deste trabalho;
 Ao Professor Pedro Lamas pela amizade e fornecimento de documentação adequada para
este trabalho;
 À Professora Ana Paula Silva pelo incentivo e amizade ao longo de todo o percurso académico;
 À TRATOLIXO, EIM, SA na pessoa do Dr. João Dias Coelho e respectiva equipa técnica,
nomeadamente a Engª Teresa Hilário, o Eng.º João Frederico e a Engª Susana Dias pela
colaboração nos trabalhos de campo e análise crítica dos resultados e pela disponibilização da
informação indispensável à realização desta dissertação;
 Aos meus PAIS por todo o amor, apoio, esforço e empenho para que este objectivo fosse
concretizado. Esta também é uma vitória vossa. Obrigado!;
 Ao meu irmão por mesmo nos momentos mais difíceis me conseguir roubar sempre uma
gargalhada e assim aliviar o stress;
 À Tânia por ser omnipresente, pelo amor, companheirismo, cumplicidade e o apoio
incondicional nesta longa jornada;
 À Laura a minha eterna companheira de estudo, pela paciência, auxílio e incentivo ao longo de
todo o percurso académico e em especial nesta fase final;
 Ao Brissos, pela companhia, criatividade, apoio, revisão do trabalho e constante preocupação;
 Aos meus amigos, Ricardo, Sanches, Venâncio, Gaio, Gonçalo G., Rita, Gonçalo M., Daniela,
André e Henrique que, de uma forma mais ou menos séria, contribuíram para que este trabalho
fosse possível, quer pelos desabafos, quer pelas gargalhadas.

A todos, o meu mais sincero e honesto agradecimento, por me permitirem fazer parte das vossas
vidas.

III
Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos

IV
Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos
Resumo
A presente dissertação tem como objetivos avaliar a aplicabilidade dos métodos de equilíbrio limite para
análises de estabilidade de taludes em solos no estudo de estabilidade de taludes em aterros de
resíduos não controlados (lixeiras).
A metodologia adoptada desenvolveu-se em quatro etapas: (i) numa primeira etapa são definidos os
parâmetros físicos e mecânicos de resíduos para efectuar a análise de estabilidade; (ii) a segunda
etapa consiste na realização de trabalhos de campo para obtenção dos parâmetros definidos na etapa
precedente, tratamento e interpretação dos dados; (iii) na terceira etapa são aplicados os métodos de
estabilidade de taludes e realizada uma análise de sensibilidade dos factores de segurança; (iv) na
quarta e última etapa são apresentadas medidas de mitigação e controlo do risco geotécnico para as
situações em que os critérios de segurança não sejam cumpridos.
A metodologia foi aplicada a um aterro de resíduos não controlado localizado no ecoparque de Trajouce
(Tratolixo) que à data deste estudo apresentava indícios de instabilidade na crista do talude nascente
da infraestrutura.
O estudo iniciou-se com uma revisão bibliográfica acerca dos LEM, utilizados universalmente para a
análise de estabilidade de taludes em solos, com o objectivo de determinar qual o método que mais se
adequaria para realizar a análise de estabilidade. Foi, ainda, efectuada uma recolha bibliográfica para
as propriedades físico-mecânicas dos solos e resíduos sólidos urbanos. A determinação das
propriedades físico-mecânicas dos resíduos foi efectuada com recurso à Mecânica dos Solos, uma vez
que os solos são o material geotécnico cujas propriedades mais se assemelham às dos resíduos.
A análise de estabilidade do talude nascente foi realizada com recurso a três perfis topográficos, para
os quais foram realizadas análises determinísticas, probabilísticas e de sensibilidade. As duas últimas
análises assumem particular importância não só devido ao desconhecimento dos materiais presentes
na lixeira, como também devido à heterogeneidade e anisotropia das propriedades dos resíduos.
Por fim, propõem-se algumas medidas que contribuem para um aumento da estabilidade do talude
nascente da infra-estrutura.

Palavras-chave: Resíduos, Estabilidade de taludes, Aterros de resíduos, Factor de segurança,
Equilíbrio limite
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Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos
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Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos
Abstract
The aim of this thesis is to access the applicability of limit equilibrium methods for slope stability in soils
to the study of slope stability in non-controlled landfills (dumps).
The adopted methodology has four stages: (i) in first stage are defined the physical and mechanical
properties of waste materials needed to perform the stability analysis; (ii) the second stage consists in
field works in order to obtain the properties defined in the precedent stage; iii) in third stage was applied
slope stability methods and was made a sensibility analysis of the safety factors results of the slope
stability analysis; iv) in stage four are presented control measures and minimization of the situation in
which the safety criteria are not met.
The methodology was applied to a dump located in Trajouce Eco-park (Tratolixo) which presented
evidence of instability in the crest of the East slope of the infrastructure.
The study had begun with a bibliographic review concerning limit equilibrium methods used all over the
world to the evaluation of slope stability on soils to determine which method is more adequated to
perform the slope stability analysis. It was also performed a bibliographic review about physical and
mechanical properties of soils and waste materials. The determination of physical and mechanical
properties of waste is made using soil mechanics once that are the geotechnical material that properties
more resemble to the waste.
The slope stability analysis of the eastern slope was performed using three topographic profiles to which
was made deterministic, probabilistic, and sensitivity analysis. The two last analysis have a particular
relevance not only about the uncertainty of the materials in the dump but due too to heterogeneity and
anisotropy of waste properties.
Finally it is proposed monitoring and mitigation measures that contribute to the increase of stability of
eastern slope of infrastructure.

Key-words: Waste, Slope stability, Waste landfill, Safety factor, Limit equilibrium
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Estabilidade de taludes de aterros não controlados de resíduos

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