1º RESUMO

Túneis ,Obras Subterrâneas e Enterradas e seus condicionamentos Geológicos

Nas obras de construção civ il, normalmente deparamos com vários

fatores que precisam ser muito bem avaliados, estes fatores podem ser de

ordem técnica ou econômica, entretanto para um projeto eficaz deve haver

um equilíbrio nas avaliações de ordem técnica e econômica. Os custos

relacionados com as grandes obras dependem da técnica empregada na

realização das obras. A geologia possui um papel importante neste

balanceamento entre custo e técnica. Outro importante papel da geologia

nas construções é que dependendo do estudo pode se definir os métodos de

Segurança empregado evitando assim colocar em risco a integridade dos

trabalhadores da obra. A geologia nos permite conhecer os tipos de materiais

e definir os processos de escavação a serem usados. Segundo Chiossi (1979),

para materiais duro admitem –se os seguintes métodos : o tradicional de

escavação a fogo e o mecânico com couraça sendo este segundo método

amplamente usados em escavação para materiais mole.

Esse método tradicional apresenta vantagens e desvantagens. As vantagens

são as seguintes:

1. Toda zona de rocha desfavorável ou com

presença excessiva de água será determinada antes da escavação total,

permitindo assim certas precauções.

2. A quantidade de explosivos poderá ser reduzida.

3. Os lados da galeria podem facilitar a instalação de suportes de madeira do

teto, especialmente em rochas “quebradiças”.

Entre as desvantagens, temos:

1. O avanço do túnel principal pode se atrasar até o termino da galeria.

2. O custo de pequenas galerias será alto, em v irtude de serem desenvolv idas

manualmente, ao invés de automaticamente.

Existem diversos equipamentos para a perfuração, e a seleção do tipo mais

adequado depende da:

a) natureza topográfica do terreno;

b) profundidade necessária dos furos;

c) dureza da rocha;

d) o grau de fraturamento da rocha;

e) dimensões da obra;

f) disponibilidade de água para a perfuração.

O padrão de perfuração, ou seja, a posição dos furos na frente de avanço de

um túnel varia também de acordo como tipo de rocha, o diâmetro do túnel,

etc. Quando os explosivos num furo simples são detonados, é aberta uma

cavidade cujos lados formarão um ângulo de 45o, aproximadamente, com a

face do túnel (cunha).

Os diâmetros das perfurações que recebem as cargas variam de 7 /8 a 1 ¼ de

polegada.

O conceito de perfurar túneis mecanicamente é antigo.

As vantagens do método, quando comparadas comas dos métodos

convencionais (tradicional), são evidentes, vejamos:

1) segurança

– abertura de paredes arredondadas (figura 1), que são mais resistentes

(capacidade de sustentação). O perigo da queda de blocos é menor, e

usualmente o suporte é pequeno e desnecessário.

2) ”overbreak”- em túneis que exijam revestimento, a economia de concreto

será grande, uma vez que não existirá “overbreak” causado pelas explosões.

3) menor número de trabalhadores – sempre menor, comparados com os

métodos convencionais de escavação.

4) avanço rápido.

5)danos de explosões- o método mecânico elimina essa perspectiva, não

causando danos a propriedades em áreas densamente habitadas ou no

próprio material encaixante do túnel.

Algumas desvantagens desse método são:

O alto investimento inicial requerido pelo equipamento, o que elimina sua

aplicação em

túneis curtos. O sistema de ventilação necessita ser mais largoe/ou mais

complexo para

proporcionar o controle da poeira do calor. Deve ser efetuado cuidadoso

controle na direção

e no “grade” do túnel, para ev itar possíveis desv ios, de difícil correção. A

aplicação do método é também mais comum em materiais em materiais

relativamente moles, usualmente com a resistência à compressão menor do

que 17 000 a 20 000 psi

O método de construção com couraça “ Shields” é o que traz menores

problemas, tanto para o tráfego superficial como para a remoção de

interferências. Ele é aplicável em quase todos os tipos de solo, nos moles como

nos muito rígidos, acima ou abaixo do lençol freático. Ele se adapta muito

bem às mais variadas condições. Para um funcionamento seguro, é necessária

a existência de uma altura mínima de terra acima do túnel. De resto, sua

profundidade só é limitada quando se trabalha com ar comprimido, abaixo

do lençol freático. Mesmo trechos em declive ou em curvas, quando

necessários para estradas ou metrôs, não apresentam problemas.

No método a céu aberto, o túnel propriamente dito tem uma seção

transversal retangular

para duas ou mais v ias, estando sua base geralmente 10 m a 20 m abaixo da

superfície e tendo em conseqüência um reaterro de 4 m a 14 m de altura. Os

diversos métodos de construção a céu aberto se distinguem principalmente

pelo tipo de parede de escoramento .

Os principais trabalhos que acompanham esse método, sem levar em conta a

desapropriação do terreno, são:

a) Remoção das interferências Sob as ruas das grandes cidades, encontra-se grande número de linhas, cabos

e sistemas de distribuição de todos os tipos. Nos lugares onde não é possível

sustentar essas linhas sem comprometer o bom andamento da obra, elas

devem ser relocadas. Canai comuns para todas as linhas de distribuição só

são feitos raramente, devido ao custo elevado e a problemas administrativos e

técnicos.

b) Escoramento de prédio Para determinar o traçado da construção a céu aberto, o engenheiro deve

seguir o traçado das ruas, o que muitas vezes não corresponde a um traçado

ideal.

Ainda assim ,

não é possível ev itar totalmente que sejam atingidos prédios. O escoramento

ou a demolição dos prédios não pode ser determinado unicamente por

cálculos econômicos.

c) Medidas para o remanejamento do tráfego Um dos principais problemas

durante a construção do túnel é o remanejamento do tráfego de veículos.

Muitas vezes, necessitam

-se medidas bastante delicadas, como mudança de linhas de tráfego,

colocação de sinais e sem foros novos, etc. Todas essas medidas devem ser

tomadas antes de iniciar-se a

escavação.

O Novo Método Austríaco de Túneis, sobre este método (NATM) é utilizado

como referência principal o trabalho de H.Wagner – Chamber of Mines of

South África, comtradução de Rogério, P. R. G A

Introdução dos chumbadores aplicada contra a face da rocha

imediatamente após o fogo

e o uso do concreto projetado como método de escoramento e proteção

superficial

pode ser considerado com o os dois mais importantes progressos na prática de

execução de túneis. O mais notável aspecto do concreto projetado como

um apoio resistente à pressão afrouxante e à deterioração das propriedades

mecânicas da rocha fraturada

reside na sua íntima interação com a rocha circunvizinha. Uma camada de

concreto projetado aplicada logo imediatamente após a abertura da face

da rocha atua como uma superfície de proteção que transforma a rocha de

pequena resistência num sólido estável.

Durante um escavamento de um túnel podemos deparar também

com desmoronamentos da embocadura. As embocaduras de um de um

túnel correspondem a parte mais fraca do maciço, e por isso requer estudos

especiais para reforço.

Em túneis profundo pode haver desprendimentos, estes se manifestam

geralmente por crepitação ou explosões. De lajes de rochas aparentemente

sãs na sessão do túnel.

Nas canalizações enterradas apesar de não serem túneis e sim obras

enterradas de pequenas dimensões também podem oferecer alguns

problemas ligado as condições geológicas, principalmente aquelas ligadas ao

esgotos, com vários centímetros de diâmetros. Entre os principais problemas

podemos destacar o delizamento durante e após a colocação das

canalizações, desta forma deve-se ter bastante cuidado com a colocação

das escoras e avaliar bem as encostas de forma a prevenir deslizamentos em

função das encostas com estabilidades precárias. Outro fator importante é o

colapso nas complicações geológicas são os colapsos provocados pela

expansão das argilas, as argilas expansivas, ao absorverem água diminuem o

seu ângulo de atrito interno e tornam-se materiais de baixa consistência,

deixando de oferecer a resistência necessária AA sustentação dos blocos ou

fragmentos dos blocos ou fragmentos de rocha que estão em contato

Referências Bibliográficas:

BRANCO,J.E.Castelo;OLIVEIRA,L.C.R. de. Os túneis da ligação ferrov iária. Ponta

Grossa-Apucarana. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA E DE

ENGENHARIA,4, 1984, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonter: ABGE,1984. V.3.p.

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CHOSSI , NivalodoJosé. Geologia aplicada à engenharia. São Paulo:

Gremio Politécnico, 1979.427p.