Comportamento da frente de escavação em túneis rasos

YASLETTY HERNÁNDEZ¹; RENATO RAPOSO¹; ALDO FARFÁN²; ANDRÉ ASSIS¹

¹ UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA, UnB; ² Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, UENF

Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CB-08-0011

Resumo

RESUMO: As obras subterrâneas tem sido amplamente utilizadas desde tempos antigos na mineração, controle de enchentes, abastecimento de água e transporte. Com o crescimento das grandes cidades surge a necessidade de buscar opções para a população se movimentar com facilidade e economia de tempo. A grande demanda de túneis faz com que nem sempre as condições geológicas onde se precisa deles são as ideais, por isso foram desenvolvidas técnicas e métodos para minimizar riscos de construção. Estas obras são essenciais para o desenvolvimento das grandes cidades, fazendo uma economia do tempo e consumo da energia. Embora os benefícios destas obras, a sociedade pode não ter uma aceitação favorável ante elas, pelo fato dos numerosos acidentes que têm acontecido no mundo inteiro. Um dos principais tipos de ruptura que ocorrem em túneis rasos são aquelas provenientes da instabilidade da face de escavação daí a necessidade de estudar este fenômeno. A metodologia deste trabalho foi desenvolvida empregando métodos analíticos e numéricos. Primeiramente foi realizada uma revisão bibliográfica dos métodos analíticos existentes na literatura, destinados à avaliação da estabilidade da face de escavação. Determinou-se o método de Mollon et al. (2009), o qual utiliza a análise limite da Teoria da Plasticidade, como o mais conveniente para uma análise preliminar deste fenômeno. As teorias de Kirsch de 1898 também foram empregadas neste trabalho para fazer uma validação do modelo inicial proposto. Os métodos numéricos foram empregados mediante o software de elementos finitos ABAQUS 3D®, que permite diferentes geometrias, presença de suporte e perfis geotécnicos complexos. Os primeiros modelos foram em solo homogêneo com seis profundidades de um túnel de 6 m de diâmetro, com a avaliação da necessidade de suporte, do avanço admissível e da pressão necessária para estabilização da face, em seguida foi levado em conta a presença de poços antigos que eventualmente podem estar no caminho da escavação, com avaliação também da distância de in

Palavras-chave: Frente de Escavação; Túneis Rasos; Análise Limite; ABAQUS 3D