Túneis reforçados por tirantes passivos : análise numérica bidimensional axissimétrica utilizando um modelo de homogeneização

Abstract

O presente trabalho aborda um método bidimensional axissimétrico para o cálculo de convergência em túneis reforçados por tirantes passivos. Para simular a interação entre o maciço e o reforço foi utilizado um método de homogeneização. O trabalho considerou o meio escavado como sendo homogêneo e isotrópico e, o túnel, circular, profundo e contínuo. Além disso também foi considerado que o meio formado por tirantes e maciço pode ser substituído por um meio homogeneizado. O critério de comportamento adotado foi o de Tresca. Para a realização das simulações foi utilizado um software desenvolvido por Bernaud (1991), o qual é baseado no método dos elementos finitos e simula o processo de escavação através do método de ativação e desativação. Esse trabalho foi dividido em três etapas. A primeira avaliou a influência dos tirantes radiais quanto a convergência do túnel variando os seguintes parâmetros: comprimento dos tirantes, densidade de tirantes, distância do tirante a frente de escavação e o diâmetro dos tirantes. Na segunda foi avaliado a utilização simultânea de tirantes radiais e revestimento quanto a convergência, foram realizados casos com valores de parâmetros dos tirantes diferentes para dois valores de rigidez do revestimento, a fim de analisar a influência do mesmo. Por fim foi realizada a verificação do dimensionamento dos túneis revestidos e reforçados. Os resultados mostram que há um comprimento mínimo do tirante radial que deve ser utilizado para que o reforço tenha efeito na redução da convergência do túnel. Além disso o diâmetro dos tirantes e a densidade de tirantes instalados foram identificados como parâmetros bastante influentes e a distância não reforçada como o parâmetro menos influente. Também constatou-se que o revestimento de concreto tem uma influência maior que o reforço com tirantes passivos na redução da convergência final do túnel.