Ferramenta numérica para dimensionamento de filtros geotêxteis

Abstract

A presença de água em obras de engenharia civil é um problema constante, levando a uma necessidade de implementar filtros para controlar os sistemas de água e a sua mobilidade. Em geral são utilizados dois tipos de filtros, os constituídos por material natural (granulares) e os constituídos por geossintéticos (geralmente são utilizados geotêxteis). Neste trabalho desenvolveu-se uma ferramenta numérica para assistir o dimensionamento de filtros, tanto granulares como em geotêxtil. Uma vez que o número de métodos existentes é elevado, torna-se difícil criar uma estratégia de dimensionamento para um filtro. Deste modo, na ferramenta numérica desenvolvida criou-se um critério de selecção, que, seguindo alguns parâmetros, inclui uma lista dos que apresentam maior utilidade para o projectista de um filtro. Assim, foi possível realizar uma análise dos métodos de dimensionamento de filtros e a sua evolução, com o fim de chegar ao objectivo principal de fazer um dimensionamento mais rigoroso destes elementos. Note-se que a aplicação destes métodos através de cálculos manuais pode ser um processo demorado e com alguns riscos de má aplicação de equações e de cálculos. Para reduzir este tempo e o risco de erros, criou-se uma ferramenta numérica para dimensionar filtros granulares e geotêxteis que dá indicações ao utilizador sobre a validade das condições de aplicação dos métodos em causa. A ferramenta numérica foi testada e validada recorrendo a exemplos da bibliografia, estando a funcionar bem e sendo uma boa ajuda ao projecto de filtros.

The presence of water in civil engineering works is a constant problem, this leads to the need of implementing filters to control the water systems and water mobility. Generally two types of filters are used, those made of natural material (granular) and those consisting of geosynthetics (in general, geotextiles are used). In this thesis, a numerical tool was developed to assist in the designing of filters, for both granular and with geotextiles. Since there are many existing methods, it is difficult to create a strategy to design a filter. Thus, in the numerical tool, a selection criterion is created, which, following a few parameters, lead to the development of a list of more useful methods for the design of a filter. This way, it was possible to analyze the methods for designing filters and examine their evolution, in order to achieve the main objective of obtaining a more accurate filter design. It is noted that the application of these methods by means of manual calculations can be a slow process with a risk of an incorrect use of equations and calculations. In order to reduce this time and risk of errors, the numerical tool was programmed to design granular and geotextile filters with the intent to indicate the user of the validity of the conditions of applying the methods in question. The numerical tool was tested and validated using examples from the bibliography and is functioning well, becoming a useful aid for the project of filters.