CONTRIBUIÇÃO À ANÁLISE DA CAPACIDADE DE SUPORTE EM APOIOS DE TÚNEIS ESCAVADOS EM SOLO

Resumo

A capacidade de suporte de fundações apoiadas em solo depende de diversos fatores, tais como: forma da fundação, profundidade de embutimento, inclinações da carga aplicada, dimensões da base e tipo de terreno. Nas escavações de túneis, o apoio da cambota distribui as tensões provenientes do maciço e dos revestimentos primários diretamente ao solo. Nestes apoios, é comum o corte horizontal do terreno, mantendo-se a base da cambota inclinada por um elemento pré-moldado de concreto que posteriormente é preenchido com concreto projetado. Por outro lado, em alguns casos, os projetos são elaborados e analisados numericamente com apoio plano inclinado, divergindo da prática construtiva. Assim, são analisados neste trabalho, pela proposta de Hansen (1961) e modelagem numérica, os efeitos da inclinação do terreno no dimensionamento e no comportamento dos apoios de túneis escavados em solo. Os resultados revelaram que a inclinação do corte do terreno influencia na capacidade de carga e na forma como ocorrem as solicitações no maciço. Apoios inclinados permitem que a distribuição das tensões ocorra externamente à seção do túnel e consequentemente apresentem maior capacidade de carga. Portanto, é imprescindível que as análises numéricas sejam fidedignas às etapas construtivas da forma como será executado. Palavras-chave: Túneis em solo. Capacidade de Suporte. Modelagem numérica. CONTRIBUTION TO THE ANALYSIS OF THE BEARING CAPACITY OF TUNNELS EXCAVATED IN SOIL ABSTRACT The bearing capacity of foundations supported on soil depends on various factors such as shape of the foundation, depth of embedding, inclination of the load applied, base dimensions and type of soil. In excavations of tunnels, the camshaft support distributes stresses from the massif and from primary coatings directly to the soil. In these supports, a horizontal cut of the terrain is usual, and the base of the camshaft is kept at an angle by a pre-cast concrete element which is later filled with sprayed concrete. On the other hand, in some cases the projects are developed and analyzed numerically with a flat inclined support, which diverges from the common building practice. In this sense, the effects of terrain inclination in dimensioning and behavior of supports of tunnels excavated in soil are analyzed in this work by means of the proposal of Brinch Hansen and also via numerical modeling. The results showed that the inclination of the cut of the terrain influences the load capacity as well as the way stresses in the massif take place. Inclined supports allow stresses to be distributed externally to the tunnel section and, as a consequence, they have a greater load capacity. Therefore, it is critical for numerical analyses to be consistent with the building stages as they will be built. Keywords: Tunnels in soil. Bearing capacity. Numerical modeling.

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Biografia do Autor

Jean Rodrigo Garcia, Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
Graduado em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira FEIS/Unesp (2003), Mestre (2006) e Doutor (2015) em Engenharia Civil pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Atualmente é Professor da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) para o curso de Engenharia Civil e Pesquisador Colaborador da UNICAMP. Atua na área de análise de estruturas geotécnicas, obras de contenção e escavação, fundações e obras de terra, ensaios de investigação do solo e análise numérica de problemas geotécnicos por elementos finitos. Integrante das comissões técnicas de fundações (CTF) e de investigação de campo (CTIC), além de membro da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS).
Paulo José Rocha de Albuquerque, UNICAMP
Paulo José Rocha de Albuquerque concluiu o doutorado em Engenharia Civil [SP-Capital] pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo em 2001. Atualmente é Professor Associado da Universidade Estadual de Campinas. Desenvolveu atividades de pós-doutoramento no ano de 2010 na Universidade Politécnica da Catalunha em Barcelona-Espanha, em avaliação de esforços em terra armada. Publicou mais de 100 trabalhos em anais de eventos. Possui 2 livros publicados e 1 capítulo de livro no exterior. Possui 10 itens de produção técnica. Participou de mais de 40 eventos nacionais e internacionais. Coordena projetos de pesquisa na área de fundações e instrumentação. Atua na área de Engenharia Civil, com ênfase em Mecânica dos Solos, Escavações, Fundações e Instrumentação. Em suas atividades profissionais interage com vários colaboradores em co-autorias de trabalhos científicos de diversas universidades brasileiras e no exterior. As áreas em que mais atua são: comportamento de fundações, instrumentação de fundações, provas de carga, ensaios de campo, ensaios de laboratório, entre outros. Atuou como Chefe de Departamento de Geotecnia e Transportes da FEC -Unicamp (2010/2014). Foi Secretário da Comissão Técnica de Investigação de Campo - CTIC da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (ABMS) de 2007 a 2010, presidente para o biênio 2011/2012. Secretário da Comissão Técnica de Fundações para o biênio 2013/2014 e 2015/2016 e Vice-Presidente do Núcleo Regional de São Paulo da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (NRSP-ABMS) (2013/2014) e (2015/2016). Presidente do Núcleo Regional de São Paulo da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (NRSP-ABMS) (2017/2018) e da Comissão Técnica de Fundações (CTF-ABMS) (2017-2018).
Rodrigo Álvares de Araújo Melo, UNICAMP
Mestre em Engenharia Civil (2013) pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) , MBA em Gerência de Projetos pela Fundação Getúlio Vargas (2004), e Graduação em Engenharia Civil pela Universidade Fumec (2001). Certificado como PMP - Project Management Professional (2006). Atualmente é Gerente de Contrato da Mendes Júnior com experiência em grandes projetos de infraestrutura, (Pontes, Viadutos, Canais, Pavimentos e Edificações). Atua com ênfase na análise de estruturas de contenção e escavação, Fundações, Obras de Terra e Investigações Geotécnicas, além de membro da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos (ABMS) e do Comitê Brasileiro de Túneis (CBT).
Publicado
2017-09-08
Seção
Engenharia Civil