Análise do desempenho de um sistema de escavação para um túnel raso de travessia sob o Metrô do Distrito Federal : estudo de caso

Abstract

A viabilização de instalações de infraestruturas subterrâneas por meio de túneis de travessia se faz necessária pela proteção de danos causados por intempéries, tráfego ou atividades humanas. Nesse contexto, túneis de travessia de baixa cobertura se destacam pelo menor custo e tempo de construção, porém exigem minuciosidade nas tomadas de decisões construtivas, devido à extensão e aos impactos envolvidos na construção. O presente estudo de caso avalia um sistema de escavação para um túnel raso de travessia sob o metrô do Distrito Federal. A partir da modelagem numérica, foram estimados os recalques superficiais, a extensão da bacia de deformações e a estabilidade da frente de escavação. Com a utilização do modelo constitutivo Hardening Soil, devido à calibração já existente para a argila porosa de Brasília e à viabilidade da variação da rigidez cisalhante e volumétrica do solo em função do nível de tensões, identificou-se uma boa recomendação para túneis. O modelo numérico foi construído no software PLAXIS 2025.1 2D e 3D, respectivamente, para determinação dos parâmetros (convergência e recalque superficial) nos estados limites e últimos e para simular o processo construtivo do túnel. Em posse das informações obtidas das leituras das medições da instrumentação da obra, foi possível identificar similaridades e divergências entre os resultados da simulação numérica e o resultado real. O modelo numérico representou bem o comportamento observado dos recalques superficiais dos pontos de medição com a intervenção da socaria e de pontos mais próximos do poço de visita à jusante. Porém, houve subestimativa, também, dos deslocamentos superficiais, próximos ao poço de visita à montante devido às condições específicas do processo construtivo. Este trabalho trouxe como contribuição a importância da sequência construtiva e as implicações de mudanças da metodologia construtiva na formação de deformação. Além disso, obteve parâmetros de referências para o monitoramento a partir de uma simulação EPD-2D do problema proposto.