Ao amigo engenheiro David Taborda da Universidade de Coimbra/Imperial College de Londres pelas inestimáveis contribuições e sugestões antes e durante o desenvolvimento desta pesquisa, pelas frutuosas e animadas discussões sobre túneis, mecânica dos solos e análises numéricas, e, principalmente, pela sua grande amizade. Obrigado, amigo! Aos meus pais e aos meus irmãos, Paulo, Plínio e Pércio, por todo amor, educação, carinho e incentivo não só neste trabalho, mas em todos os momentos da minha vida. Agradecimento especial ao meu irmão Pércio, pela talentosa e incansável ajuda nas figuras deste trabalho;Por fim, não poderia deixar de agradecer à Valéria, minha noiva, futura esposa e eterna namorada, por todo seu amor e por ter se privado de minha companhia por tantas vezes durante o desenvolvimento deste trabalho. Sem você, tudo seria mais difícil.
ResumoO presente trabalho aborda o estudo do comportamento de túneis em maciços de solo. É dada ênfase na aplicação de análises numéricas com emprego de diferentes modelos constitutivos elasto-plásticos para solos. São apresentadas análises numéricas tridimensionais de um túnel amplamente instrumentado pertencente à Companhia do Metropolitano de São Paulo. As aná-lises são realizadas com auxílio de um programa computacional de elementos finitos. O comportamento do maciço em pontos situados ao redor da escavação é minuciosamente estudado e a capacidade dos modelos em representar adequadamente o comportamento verificado na obra pelas instrumentações é avaliada.Além das análises numéricas o trabalho aborda os principais conceitos relacionados com escavações de túneis em maciços de solo. Conceitos relacionados com a engenharia prática de túneis são apresentados de maneira qualitativa, sem formulações teóricas e matemáticas. Uma revisão bibliográfica com publicações recentes das principais revistas e periódicos que tratam do tema de análise numérica aplicada a túneis é apresentada. O trabalho também apresenta uma revisão dos principais conceitos relacionados com os modelos constitutivos comumente utilizados para análise de problemas de geotecnia. Além do modelo elástico são apresentados os modelos elasto-plásticos de Tresca, von Misses, Drucker-Prager e Mohr-Coulomb. Uma breve introdução aos conceitos básicos de estado crítico, juntamente com as equações do modelo Cam-Clay original e Cam-Clay modificado são apresentadas. Antes da apresentação das equações desses modelos constitutivos, são introduzidos os conceitos básicos relacionados com o comportamento dos materiais elasto-plásticos. Os conceitos de material elástico perfeitamente plástico e de material com endurecimento (ou hardening) e amolecimento (ou softening) são apresentados. Os conceitos de superfície de plastificação e de superfície de potencial plástico também são apresentados.Por fim, são sintetizados os pontos mais relevantes da pesquisa realizada, apontando as limitações do trabalho com sugestões de novos estudos a serem realizados nessa mesma linha de pesquisa.
AbstractThe present research approaches the study...