Estudo de estabilidade da frente de escavação de túneis rasos em solo

O crescente uso do espaco subterrâneo nas grandes cidades tanto para a locomocao de pessoas, como para o desenvolvimento de infraestrutura como saneamento, contencao de enchentes e transporte de agua, de maneira geral tem contribuido para o aumento das obras de escavacao de tuneis em condicoes geologicas pouco favoraveis. Por isso, os estudos relacionados a escavacao de tuneis em solos de baixa resistencia tem intensificado ultimamente. A preocupacao com a frente de escavacao para esse tipo de solo e grande, uma vez que na maioria dos tuneis urbanos a resistencia a ruptura do solo nao satisfaz as condicoes de estabilidade para a escavacao da face plena. Na presente pesquisa, para a analise da estabilidade da frente de escavacao de tuneis em solo foram apresentados modelos observacionais empiricos, modelos matematicos baseados na analise limite da Teoria da Plasticidade e o uso do metodo dos elementos finitos. Este ultimo metodo tem sido bastante utilizado, porem ele ainda requer computadores potentes e tempo computacional consideravel para a geracao de resultados. A certificacao do uso de modelos matematicos mais simples pode ser util na engenharia pratica como na interpretacao do comportamento do macico (determinacao do FS) e, ate mesmo para identificar quais situacoes necessitam ou nao de analises mais criteriosas. Este estudo apresenta uma comparacao entre alguns metodos de analise da estabilidade da frente de escavacao de tuneis escavados em solo, utilizando os modelos matematicos analiticos, baseados na analise limite da Teoria da Plasticidade propostos por Leca e Dormieux (1990) e Mollon et al. (2009), e o metodo de elementos finitos por meio do software Plaxis 3D. Os resultados obtidos constataram que, em relacao ao metodo dos elementos finitos, o modelo de Leca e Dormieux mostrou-se pouco conservador, ao passo que os resultados apresentados pelo metodo de Mollon et al. (2009) mostraram-se bastante satisfatorios e uteis para o uso pratico.