Estudo de estabilidade de túneis através de modelo físico

• Processo: 96/08583-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 1997
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2001
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Geotécnica
• Pesquisador responsável: Flávio Massayuki Kuwajima
• Beneficiário: Maria Angélica Pereira da Silva
• Instituição Sede: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Túneis Mecânica dos sólidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estabilidade | Laboratorio | Mecanica Dos Solos | Modelo Fisico | Tunel

Resumo

Este trabalho propõe uma análise tridimensional dos mecanismos de ruptura associados à escavação de túneis em solos, com ênfase no estudo das medidas preventivas. Para isso será realizado um amplo programa de investigação experimental em laboratório, por meio de ensaios de modelos físicos. A modelagem física será realizada em condições normais de gravidade e de acordo com a aplicação das leis de similitude a problemas geotécnicos. Esta técnica de modelagem, além de possibilitar uma análise tridimensional do desempenho da estrutura real, permite reproduzir casos específicos de metodologias construtivas (enfilagem, por exemplo) sem maiores dificuldades. Para o desenvolvimento dos estudos experimentais será construída uma caixa, que em análise preliminar é de 1:25, onde será simulado diversos tipos de escavação de túneis, alterando-se a geometria, o tipo de solo e a seqüência construtiva do túnel. Com isso, será possível estudar casos históricos de ruptura de túneis urbanos escavados em solo. Serão estudadas as características dos materiais a serem utilizados, bem como a técnica de simulação de escavação. Além disso, um plano de instrumentação será estabelecido e adaptado concomitante à escavação do túnel a fim de desenvolver metodologia que permita detectar condições de "pré-colapso", e assim estabelecer critérios que melhorem o nível de segurança em obras reais. Os resultados obtidos através da simulação da escavação do túnel, a partir da modelagem física, também serão comparados com as previsões de estabilidade obtidas por métodos de cálculo convencionais, comuns na prática de projetos. Atualmente, os trabalhos relacionados a túneis que vem sendo desenvolvidos no Depto de Infra-Estrutura do ITA (Queiroz, 1996; Costalonga, 1996; Girão, 1996) são baseados exclusivamente na análise numérica do problema. Deste modo, este trabalho vem, através da modelagem física, contribuir e acrescentar dados para este grupo de estudo. (AU)