Modelação dos efeitos viscosos no comportamento de túneis em ...

1. INTRODUÇÃO
1.1 Considerações gerais
Com o desenvolvimento das sociedades modernas e consequente expansão das grandes metrópoles
em todo o Mundo, a pressão urbanística e a disponibilidade limitada de espaço para construção
promoveram a necessidade de explorar o espaço sub-superficial como meio para a instalação de
infra-estruturas de serviço público e privado.
A execução de túneis veio, nesse sentido, contribuir para a melhoria da qualidade de vida ambiental e
económica das grandes cidades, aumentando a mobilidade de pessoas e bens através de linhas
ferroviárias de grande desempenho ao mesmo tempo que reduz o impacto das cargas poluentes
resultantes do tráfego viário à superfície, assim como contribuindo para a expansão e renovação da
rede de condução de águas residuais.
A execução de túneis em ambiente urbano encontra diversos constrangimentos devido aos possíveis
impactos negativos nas estruturas vizinhas, assim como dificuldades ao nível da competência dos
terrenos e baixa profundidade em que são projectados. Os tipos de solos normalmente presentes na
envolvente de uma obra desta natureza têm características geotécnicas e comportamentos muito
particulares, tais como a fluência e expansibilidade.
Tais constrangimentos promoveram a necessidade de evolução significativa das técnicas construtivas
na execução de túneis, como é o caso actual das máquinas tuneladoras de grande diâmetro, que
permitem escavar túneis numa vasta gama de condições de terreno e com elevada qualidade no que
se refere ao controlo de movimentos do terreno. As técnicas convencionais também sofreram
grandes evoluções, nomeadamente no desenvolvimento das técnicas de pré-suporte e de reforço da
frente. As técnicas de tratamento e reforço de solos têm contribuído bastante para o sucesso de
muitos projectos de túneis, como é o caso das injecções de compensação.
Na instrumentação de obras subterrâneas o melhoramento de sistemas de processamento de dados
tem permitido uma utilização mais eficaz dos dados obtidos. A gestão em tempo real dos registos da
monitorização durante a construção tem contribuído para uma melhor implementação do método
observacional em projectos de túneis.
A grande evolução ao nível de projecto de túneis é devida principalmente ao incremento de potência
e capacidade de processamento computacional das últimas décadas. Os modelos numéricos
permitem simular processos de construção complexos em que se podem incluir estudos de
interacção com estruturas vizinhas, em duas ou três dimensões, incorporar leis constitutivas cada vez
mais sofisticadas de forma a reproduzirem fielmente a resposta observada de solos naturais.
Permitem também a realização de estudos paramétricos e da sensibilidade dos modelos envolvidos
no projecto de túneis.
1