Contribuição à análise da capacidade de suporte em apoios de túneis escavados em solo

Abstract

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. ABSTRACTThe 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. -INTRODUÇÃOO crescimento populacional das grandes cidades desafia a engenharia civil e no caso deste trabalho a engenharia geotécnica, em propor soluções eficientes e sustentáveis sob o aspecto da fluidez urbana.O principal motivo é a falta de espaço na superfície nas principais cidades, junt...