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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS
KAROLINE BRASILEIRO QUIRINO LEMOS
ORIENTADOR: ANDRÉ PACHECO DE ASSIS, PhD
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM GEOTECNIA
PUBLICAÇÃO G.DM-138/05
BRASÍLIA/DF: OUTUBRO DE 2005
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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS
KAROLINE BRASILEIRO QUIRINO LEMOS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
E AMBIENTAL DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA, COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE.
APROVADA POR:
ROBERTO KOCHEN, DSc (EPUSP-SP)
(EXAMINADOR EXTERNO)
DATA: BRASÍLIA/DF, 28 de OUTUBRO de 2005.
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FICHA CATALOGRÁFICA
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA LEMOS, K. B. Q. (2005). Manutenção e Reabilitação de Túneis, Publicação G.DM-138/2005, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 186 p. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Karoline Brasileiro Quirino Lemos TÍTULO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO: Manutenção e Reabilitação de Túneis GRAU/ANO: Mestre/2005 É concedida à Universidade de Brasília a permissão para reproduzir cópias desta dissertação de mestrado e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta dissertação de mestrado pode ser reproduzida sem autorização por escrito do autor.
Quadra 102, Lote 03, Praça Perdiz, Res. Atlântico Norte, Bl A, Apt 1203 71907-000 Águas Claras – Distrito Federal E-mail: karoline_lemos@yahoo.com.br DATA: BRASÍLIA/DF, 28 de OUTUBRO de 2005.
LEMOS, KAROLINE BRASILEIRO QUIRINO Manutenção e Reabilitação de Túneis, 2005 xvii, 186 p., 210x297 mm (ENC/FT/UnB, M.Sc., Geotecnia, 2005) Dissertação de Mestrado – Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental.
1. Obras subterrâneas 2. Ensaios 3. Concreto projetado 4. Manutenção I. ENC/FT/UnB II. Título (série)
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DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais, Eliane e Marconi, que sempre me apoiaram e
estimularam a buscar um futuro melhor por meio da educação. As minhas irmãs, Louise e
Rachel, que também são peças chave na minha formação pessoal. E ao meu marido
Renato, por toda paciência, incentivo e amor que sempre demonstrou.
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AGRADECIMENTOS
Agradeço em primeiro lugar a Deus pela força, saúde e perseverança concedida para que
eu pudesse dar mais esse passo na minha vida.
Ao meu orientador, Professor André Pacheco de Assis pela orientação desta dissertação e
principalmente pela amizade, compreensão e motivação constante nas horas difíceis.
Aos professores e colegas do Programa de Pós-Graduação em Geotecnia da Universidade
de Brasília. Em especial aos meus amigos Elidiane, Diego, Jôfran e Adriano.
Ao professor Nepomuceno pelos ensinamentos e ajuda no ensaio.
Agradeço ao Metrô-DF, em especial aos engenheiros Arnaldo e Júnior, além claro, da
diretoria que aprovou o desenvolvimento desta pesquisa nos túneis do sistema e liberou e
autorizou a publicação dos dados utilizados nesta dissertação. Ao Metrô-SP, em especial
aos engenheiros Argimiro, Nelson e Fred, pelas informações passadas e pela forma
atenciosa com que me receberam.
Agradeço também a WRJ, em especial ao Renato, pela extração dos corpos-de-prova no
túnel.
Um agradecimento especial ao CNPQ que contribuiu com uma bolsa de estudos durante os
dois anos de mestrado.
Aos amigos da TC/BR que compreenderam e me apoiaram nessa etapa importante da
minha formação acadêmica/profissional.
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MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS
RESUMO
As estruturas subterrâneas, assim como as demais estruturas, necessitam de manutenção e
em alguns casos, de serviços de recuperação, para prolongar suas vidas úteis e evitar
acidentes, pois estes, levariam a grandes prejuízos e transtornos, principalmente quando
essas estruturas se encontram em centros urbanos. Os problemas patológicos, ocasionados
por manutenção inadequada ou mesmo ausência total de manutenção, têm sua origem no
desconhecimento técnico, no descaso e em problemas econômicos. No Brasil, não há
regulamentação Federal para processos de inspeção e padronização para reparos e
reabilitação de túneis, e há latente possibilidade de exploração técnica e comercial do tema:
“Padronização Universal de Inspeção em Túneis”, dada a complexidade própria do tema e
do volume de recursos envolvidos. Diante do exposto, a pesquisa apresentada nessa
dissertação visa consolidar uma metodologia de manutenção e eventual reabilitação de
estruturas subterrâneas e fornecer diretrizes simples e objetivas para execução da mesma.
Foram abordados nesta pesquisa métodos de investigação, incluindo ensaios destrutivos e
não-destrutivos, os principais tipos de danos em estruturas subterrâneas e os seus
respectivos agentes causadores e os métodos de reabilitação, sendo todos voltados à
aplicação em túneis escavados por métodos convencionais e suportados com concreto
projetado. A metodologia de manutenção e reabilitação de estruturas subterrâneas proposta
nesta pesquisa foi aplicada em um caso de estudo, o Metrô do Distrito Federal (Metrô -
DF), onde foram realizadas inspeções, cadastramento de anomalias, registro fotográfico,
ensaios não-destrutivos e extração de corpos-de-prova para execução de ensaios adicionais.
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ABSTRACT
Underground structures, as well as other structures, need maintenance and in some cases
rehabilitation, to increase their life-time and to prevent accidents, since these would lead to
great damages and upheavals, mainly when these structures are located in urban centers.
The pathological problems, caused by inadequate maintenance or even total lack of
maintenance, have its origin in the technical unfamiliarity, indifference and economic
problems. In Brazil, there is no Federal regulation for inspection processes and
standardization for maintenance and rehabilitation of tunnels. Also, there is always the
latent possibility of technical and commercial exploration, given its complexity and the
volume of involved resources. Then the research aims to consolidate a methodology of
maintenance and eventual rehabilitation of tunnels and to provide simple and objective
guidelines for the execution of this methodology.
This dissertation presents a review of diagnostic methods, including destructive and non-
destructive tests, the main types of damages in underground structures and its respective
causing agents and rehabilitation methods. All of them focused on tunnels excavated by
conventional methods and supported with shotcrete. The methodology of maintenance and
rehabilitation of tunnels proposed in this research was applied in a study case, the Brasília
Metro, where inspections had been carried out, recording of anomalies, photographic
catalogue followed by non-destructive tests and bore holes for execution of complementary
tests.
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ÍNDICE 1 – INTRODUÇÃO ..............................................................................................................1 1.1 – PROBLEMÁTICA ........................................................................................................1 1.2 – OBJETIVOS..................................................................................................................2 1.3 – METODOLOGIA DA PESQUISA...............................................................................3 1.4 – ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO ......................................................................4 2 – MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS NO BRASIL E NO MUNDO 5 2.1 – EXPERIÊNCIA DE OUTROS PAÍSES COM MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS............................................................................................................................7 2.2 – MANUTENÇÃO DE TÚNEIS DE METRÔ NO BRASIL..........................................8 2.3 – CAUSAS E TIPOS DE DANOS EM ESTRUTURAS SUBTERRÂNEAS...............10 2.3.1 – CAUSAS QUÍMICAS..............................................................................................13 2.3.1.1 –DETERIORAÇÃO POR REAÇÃO ENTRE AGRESSORES E CONSTITUINTES DA PASTA...........................................................................................................................14 2.3.1.2 – HIDRÓLISE DOS CONSTITUINTES DA PASTA DE CIMENTO...................15 2.3.1.3 – REAÇÃO COM FORMAÇÃO DE PRODUTOS EXPANSIVOS.......................16 2.3.2 – CAUSAS FÍSICAS ..................................................................................................19 2.3.2.1 – DETERIORAÇÃO DEVIDO À SOBRECARGA MECÂNICA..........................19 2.3.2.2 – DETERIORAÇÃO DEVIDO AO DESGASTE SUPERFICIAL .........................19 3 – DIAGNÓSTICO E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS.................................................21 3.1 – ENSAIOS REALIZADOS EM TÚNEIS: AVALIAÇÃO RÁPIDA DA ESTRUTURA..............................................................................................................................................21 3.1.1 – GEORADAR............................................................................................................22 3.1.2 – TERMOGRAFIA INFRAVERMELHA ..................................................................25 3.1.3 – ANÁLISE MULTIESPECTRAL.............................................................................27 3.1.4 – INSPEÇÕES RÁPIDAS COM EQUIPAMENTOS ACOPLADOS A VEÍCULOS28 3.2 – AVALIAÇÃO DETALHADA DA ESTRUTURA ....................................................29 3.2.1 – ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ...........................................................................29 3.2.1.1 –ENSAIO DE VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE ONDA ULTRA-SÔNICA..............................................................................................................................................30 3.2.1.2 – PULSO-ECO ULTRA-SÔNICO (UPE) ...............................................................31 3.2.1.3 – ENSAIO ESCLEROMÉTRICO............................................................................33 3.2.1.4 – MÉTODOS MAGNÉTICOS................................................................................35 3.2.1.5 – ENSAIOS PARA MEDIR A DISTORÇÃO DO TÚNEL ...................................35 3.2.2 – MÉTODOS SEMI-DESTRUTUVOS ......................................................................35 3.2.2.1 – MÉTODO DE PENETRAÇÃO DE PINOS .........................................................35 3.2.2.2 – ENSAIO DE ADERÊNCIA ( PULL-OFF TESTS) ..............................................37 3.2.2.3 – AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE CORROSÃO DA ARMADURA .............37 3.2.3 – ENSAIOS DESTRUTIVOS.....................................................................................38 3.2.3.1 – ENSAIOS REALIZADOS EM TESTEMUNHOS...............................................39 3.2.3.2 – ENDOSCOPIA......................................................................................................39 3.2.3.3 – PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO .......................................................39 3.3 – MÉTODOS DE REPAROS E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS.................................40 3.3.1 – FATORES IMPORTANTES NA ESCOLHA DO MÉTODO DE REPARO .........41 3.3.2 – MÉTODOS PARA CONTROLAR OU ELIMINAR AS INFILTRAÇÕES DE ÁGUA...................................................................................................................................42 3.3.2.1 – MÉTODOS DE CONDUÇÃO..............................................................................43
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3.3.2.2 – REABILITAÇÃO DO SUPORTE DE TÚNEIS DANIFICADOS PELA INFILTRAÇÃO DA ÁGUA ................................................................................................45 3.3.3 – REABILITAÇÃO DO REVESTIMENTO DETERIORADO POR OUTROS FATORES COM EXCEÇÃO DA ÁGUA ...........................................................................51 3.3.3.1 – INJEÇÃO DE VAZIOS ........................................................................................52 3.3.3.2 – REPAROS DE DESPLACAMENTOS OU CONCRETO EM MAU ESTADO .53 3.3.3.3 –MATERIAIS UTILIZADOS NOS REPAROS DE CONCRETO EM MAU ESTADO ..............................................................................................................................................58 3.3.4 – ELIMINAÇÃO DA INFILTRAÇÃO NA FONTE..................................................60 4 – PROPOSTA DA METODOLOGIA DE MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO..61 4.1 – PLANEJAMENTO DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO..........................................61 4.2 – PROVIDÊNCIAS INICIAIS.......................................................................................62 4.3 – INSPEÇÃO DE PLANEJAMENTO...........................................................................63 4.4 – INSPEÇÃO VISUAL..................................................................................................64 4.4.1 – EQUIPE NECESSÁRIA PARA A INSPEÇÃO VISUAL ......................................65 4.4.2 – MATERIAIS NECESSÁRIOS ................................................................................65 4.4.3 – CADASTRO DAS ANOMALIAS...........................................................................65 4.5 – ANOMALIAS E SUAS CLASSIFICAÇÕES ............................................................67 4.5.1 – EROSÃO DO CONCRETO.....................................................................................67 4.5.2 – FISSURAÇÃO .........................................................................................................69 4.5.3 – DESPLACAMENTO ...............................................................................................70 4.5.4 – PIPOCAMENTO......................................................................................................72 4.5.5 – VAZIOS DEVIDO A PELOTAS DE ARGILA ......................................................72 4.5.6 – EFLORESCENCIA /CARBONATAÇÃO ..............................................................72 4.5.7 – ÁREA OCA (SEM ADERÊNCIA)..........................................................................73 4.5.8 – CONCRETO SEGREGADO ...................................................................................73 4.5.9 – ESCORRIMENTO ...................................................................................................74 4.5.10 – ARMADURA/CAMBOTA METÁLICA EXPOSTA ...........................................74 4.5.11 – UMIDADE/INFILTRAÇÃO .................................................................................74 4.6 – INPEÇÕES POR ENSAIOS (CAMPANHA DE ENSAIOS).....................................75 4.7 – INSPEÇÕES EM SITUAÇÕES ESPECIAIS .............................................................76 4.8 – ANÁLISE DOS RESULTADOS E PROPOSTA DE DIAGNÓSTICO.....................76 5 – METRÔ-DF/ TÚNEL ASA SUL.................................................................................80 5.1 – METRÔ-DF.................................................................................................................80 5.2 – DESCRIÇÃO DO TÚNEL ASA SUL ........................................................................82 5.3 – DETALHES CONSTRUTIVOS .................................................................................83 5.4 – CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS-GEOTÉCNICAS DO TRECHO ASA SUL 85 5.5 – ESCOLHA DO SUB-TRECHO PARA ESTUDO .....................................................87 5.6 – RELATÓRIO TÉCNICO BRASMETRÔ – MAPEAMENTO E ACOMPANHAMNTO DAS ANOMALIAS DO TÚNEL ASA SUL ................................88 5.7 – PROCEDIMENTOS REALIZADOS NO TÚNEL ASA SUL ...................................90 5.7.1 – ENSAIOS .................................................................................................................91 5.7.1.1 – ULTRA-SOM NO TÚNEL ..................................................................................91 5.7.1.2 – ESCLEROMÉTRICO ...........................................................................................94 5.7.1.3 – EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA ...........................95 5.7.1.4 – ULTRASSOM NOS CORPOS-DE-PROVA........................................................98 5.7.1.5 – MEDIDA DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO................................98
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5.7.1.6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE ...............................................99 5.7.1.7 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA ESPECÍFICA......................................................................................................................100 5.7.1.8 –RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO .....................................................................100 6 – APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ....................................102 6.1 – APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS................................................................102 6.1.1 – INSPEÇÕES...........................................................................................................102 6.1.1.1 – CROQUIS............................................................................................................102 6.1.1.2 – REGISTRO FOTOGRÁFICO.............................................................................103 6.1.1.3 – PLANILHA DE REGISTRO DAS ANOMALIAS ............................................103 6.1.2 – CADASTRO DA REDE DE UTILIDADES PÚBLICAS.....................................103 6.1.3 – ENSAIOS ...............................................................................................................104 6.1.3.1 – ULTRA-SOM NO TÚNEL.................................................................................104 6.1.3.2 – ESCLEROMÉTRICO .........................................................................................108 6.1.3.3 – MEDIDA DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO..............................108 6.1.3.4 – EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA .........................110 6.1.3.5 – ULTRA-SOM NOS CORPOS-DE-PROVA.......................................................111 6.1.3.6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE .............................................112 6.1.3.7 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA ESPECÍFICA......................................................................................................................113 6.1.3.8 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ....................................................................114 6.2 – ANÁLISE DOS RESULTADOS ..............................................................................116 6.2.1 – INSPEÇÕES...........................................................................................................116 6.2.2 – CADASTRO DE ANOMALIAS ...........................................................................117 6.2.3 – CADASTRO DA REDE DE UTILIDADES PÚBLICAS.....................................122 6.2.4 – ENSAIOS ...............................................................................................................125 6.2.4.1 – ULTRA-SOM NO TÚNEL.................................................................................125 6.2.4.2 – ENSAIO ESCLEROMÉTRICO..........................................................................127 6.2.4.3 – MEDIDA DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO..............................128 6.2.4.4 – EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA .........................128 6.2.4.5 – ULTRA-SOM NOS CORPOS-DE-PROVA.......................................................129 6.2.4.6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE .............................................129 6.2.4.7 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA ESPECÍFICA......................................................................................................................130 6.2.4.8 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ....................................................................132 7 – CONCLUSÕES...........................................................................................................134 7.1 – CONCLUSÕES.........................................................................................................134 7.2 – SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS .......................................................143 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................144 APÊNDICES .....................................................................................................................148 A – CADASTRO DAS ANOMALIAS............................................................................. 148 B – REGISTRO FOTOGRÁFICO.................................................................................... 166 C – PLANILHA DE REGISTRO DAS ANOMALIAS.................................................... 172 D – CADASTRO DA REDE DE UTILIDADES PÚBLICAS ......................................... 181
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1– Principais causas da deterioração do suporte de concreto (modificado - Serrano et al., 2003). .....................................................................................................13
Figura 2.2 – Deterioração por hidrólise dos componentes da pasta de cimento (Serrano et al., 2003). .........................................................................................................16
Figura 2.3 – Detalhe do teto do túnel em concreto deteriorado pelo ataque químico por sulfato (Serrano et al., 2003). ..........................................................................17
Figura 2.4 – Diagrama simplificado de Porbaix para o Fe a 25 °C (Figueredo, 1993). .......19 Figura 3.1 – Exemplo de georadar (Esteio, 2004).............................................................. 22 Figura 3.2 – Princípio do Georadar (modificado - Haack et al., 1995). .............................. 23 Figura 3.3 – Imagem das trincas utilizando o ensaio de Georadar (Zhao et al., 2001). ..... 24 Figura 3.4 – Imagem 3-D das trincas (Zhao et al., 2001).................................................. 24 Figura 3.5 – Exemplos de câmeras infravermelhas (FLIR, 2004)....................................... 26 Figura 3.6 – Imagem de um túnel com infravermelho (Aperio, 2004). ............................. 26 Figura 3.7 – Faixa de comprimentos de onda visível ao olho humano (Herbario, 2004). .. 27 Figura 3.8 – Protótipo de um sistema de inspeção (Takenaka, 2001). ................................ 29 Figura 3.9 – Tipos de transmissão no ensaio de ultra-som: a) Direta; b) Semi-direta e c)
Indireta............................................................................................................ 30 Figura 3.10 – Princípio básico da inspeção de materiais por ultra-som (Andreucci, 2003).
........................................................................................................................ 32 Figura 3.11 – Técnica Impulso-Eco (Andreucci, 2003). ..................................................... 32 Figura 3.12 – Aparelho de ultra-som digital marca Krautkramer , mod. USN-52 (NTD,
2005)............................................................................................................... 33 Figura 3.13 – Esclerômetro (Proceq, 2005)......................................................................... 34 Figura 3.14 – Exemplo de aparelho de cravação de pinos (NDT, 2005). ......................... 36 Figura 3.15 – Micro-voltímetro. .......................................................................................... 38 Figura 3.16 – Ensaio de carbonatação (Hatori et al., 2004). ............................................... 40 Figura 3.17 – Fatores que afetam a durabilidade dos sistemas de reparo em concreto
(modificado - Corps of Engineers, 1995). ...................................................... 42 Figura 3.18 – Sistema de drenagem temporário composto de neoprene e canais de
alumínio (FHA, 2003b) .................................................................................. 44 Figura 3.19 – Sistema de drenagem temporário composto de tubo plástico de 50 mm
(FHA, 2003b). ................................................................................................ 44 Figura 3.20 – Bomba de injeção (DIPROTEC, 2004)......................................................... 47 Figura 3.21 – Bicos de injeção (MC, 2005) ........................................................................ 49 Figura 3.22 – Instalação dos bicos de injeção: a) Bicos de perfuração e b) Bicos de adesão
(MC, 2005). .................................................................................................... 49 Figura 3.23 – Detalhe do reparo em desplacamentos superficiais sem reforço metálico
exposto (modificado - FHA, 2003b)............................................................... 54 Figura 3.24 – Detalhe do reparo de desplacamento superficial com reforço metálico
exposto (modificado - FHA, 2003b)............................................................... 55 Figura 3.25 – Desplacamento profundo com reforço metálico exposto adequado
(modificado - FHA, 2003b). ........................................................................... 56 Figura 3.26 – Desplacamento profunbdo com reforço exposto inadequado (modificado -
FHA, 2003b)................................................................................................... 57
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Figura 4.1 – Croquis de cadastramento de anomalias utilizado no Metrô-DF (Brasmetrô, 1999)............................................................................................................... 66
Figura 4.2 – Perda de material de superfície (“Scalling”) média (Corps of Engineers, 1995)............................................................................................................... 69
Figura 4.3 – Desplacamento Grande (Corps of Engineers, 1995)....................................... 71 Figura 4.4 – Pipocamento (Corps of Engineers, 1995). ...................................................... 72 Figura 5.1 - Mapa das linhas do Metrô-DF (Metrô-DF, 2005). .......................................... 81 Figura 5.2: Disposição das estações, progressivas e comprimento dos trechos da Asa Sul.
........................................................................................................................ 83 Figura 5.3: Métodos construtivos típicos de escavação usados no Metrô-DF (modificado –
Pinto, 1994). ................................................................................................... 84 Figura 5.4 – Perfil getécnico da Asa Sul (modificado – Blanco,1995). .............................. 86 Figura 5.5 – Distribuição das anomalias na seção transversal do túnel (Brasmetrô, 1999).89 Figura 5.6 - Aparelho de ultrassom utilizado. ..................................................................... 92 Figura 5.7 - Procedimento de preparo da superfície............................................................ 93 Figura 5.8 - Transmissão indireta (modificado – ABNT,1985). ......................................... 93 Figura 5.9 - Pontos em que se realizou o ensaio de ultrasom.............................................. 94 Figura 5.10 - Execução do ensaio de ultrassom. ................................................................. 94 Figura 5.11 - Execução do ensaio esclerométrico com a malha quadrada. ......................... 95 Figura 5.12 - Seqüência de procedimentos para fixar a extratora na parede do túnel: a)
Execução do furo colocação do “parabolt”; b) “Parabolt” instalado; c) Fixação da extratora; d) Vista geral da extratora fixada na parede do túnel. . 96
Figura 5.13 - Extração dos testemunhos de concreto projetado. ......................................... 96 Figura 5.14 – Aspectos do corpo-de-prova: a) Detalhe do topo do corpo-de-prova antes do
corte; b) Testemunho retirado do concreto projetado..................................... 97 Figura 5.15 - Corte dos corpos-de-prova: a) Vista geral da máquina de corte; b) Detalhe do
corte dos corpos-de-prova. ............................................................................. 98 Figura 5.16 – Ensaio de ultra-som em corpos-de-prova...................................................... 98 Figura 5.17 - Medida da profundidade de carbonatação. .................................................... 99 Figura 5.18 - Corpo-de-prova capeado com exofre........................................................... 101 Figura 5.19 - Prensa utilizada para romper os corpos-de-prova........................................ 101 Figura 5.20 - Detalhe do ensaio de resistência à compressão. .......................................... 101 Figura 6.1 – Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 1. .............. 105 Figura 6.2 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 2................ 106 Figura 6.3 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 3................ 106 Figura 6.4 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 5................ 107 Figura 6.5 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 6................ 107 Figura 6.6 - Esquema do ensaio esclerométrico com 16 pontos de impactos. .................. 108 Figura 6.7 - Corpo-de-prova 1A. ...................................................................................... 110 Figura 6.8 - Corpo-de-prova 3.......................................................................................... 110 Figura 6.9 – Ruptura colunar do CP1B. ............................................................................ 115 Figura 6.10 – Ruptura cisalhada no topo do CP2. ............................................................. 115 Figura 6.11 – Ruptura cisalhada doCP3. ........................................................................... 115 Figura 6.12 - Ruptura cisalhada no topo do CP4............................................................... 115 Figura 6.13 – Ruptura colunar do CP5A. .......................................................................... 115 Figura 6.14 – Distribuição das anomalias cadastradas. ..................................................... 118 Figura 6.15 – Distribuição das anomalias em termos de área. .......................................... 118
xiii
Figura 6.16 – Distribuição das anomalias por classificação: a) Lateral oeste do túnel; b) Teto do túnel; c) Lateral Leste do túnel e d) No túnel inteiro. ..................... 118
Figura 6.17 – Comparativo da distribuição de anomalias por classificação e região........ 119 Figura 6.18 – Distrubição de anomalias com áreas inferiores a 1m² nas três regiões do
túnel. ............................................................................................................. 120 Figura 6.19 – Porcentagem de anomalias inferiores a 1m² por região da seção do túnel: a)
Teto; b) Latera oeste e c) Lateral Leste. ....................................................... 120 Figura 6.20 – Concentração de anomalia por região ao longo do eixo do túnel. .............. 121 Figura 6.21 - Distribuição da anomalias ao longo do eixo de túnel considerando as três
regiões........................................................................................................... 122 Figura 6.22 – Distribuição da anomalias ao longo do eixo de túnel considerando as três
regiões (detalhe das anomalias com área inferiores a 14). ........................... 122 Figura 6.23 – Trechos com concentração de anomalias ao longo do eixo do túnel. ......... 124 Figura 6.24 – Velocidades ultra-sônicas obtidas no túnel. ................................................ 126 Figura 6.25 – Compação dos valores de índice esclerométrico obtidos............................ 127 Figura 6.26 – Gráfico comparando os valores de velocidade obtidos no ensaio............... 129 Figura 6.27 – Comparação dos valores de absorção de água por capilaridade. ................ 130 Figura 6.28 – Absorção de água por imersão. ................................................................... 131 Figura 6.29 – Comparação das medidas obtidas no ensaio por corpo-de-prova. .............. 131 Figura 6.30 – Comparação entre os valores de resistência a compressão obtidos para os
corpos-de-prova. ........................................................................................... 133 Figura A.1 – Legenda utilizada no cadastro de anomalias. ............................................... 148 Figura A.2 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 1). ............................................. 149 Figura A.3 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 2). ............................................. 150 Figura A.4 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 3). ............................................. 151 Figura A.5 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 4). ............................................. 152 Figura A.6 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 5). ............................................. 153 Figura A.7 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 6). ............................................. 154 Figura A.8 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 7). ............................................. 155 Figura A.9 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 8). ............................................. 156 Figura A.10 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 9). ........................................... 157 Figura A.11 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 10). ......................................... 158 Figura A.12 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 11). ......................................... 159 Figura A.13 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 12). ......................................... 160 Figura A.14 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 13). ......................................... 161 Figura A.15 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 14). ......................................... 162 Figura A.16 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 15). ......................................... 163 Figura A.17 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 16). ......................................... 164 Figura A.18 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 17). ......................................... 165 Figura B.1 – Foto 1 do cadastro. ....................................................................................... 166 Figura B.2 – Foto 2 do cadastro. ....................................................................................... 166 Figura B.3 – Foto 3 do cadastro. ....................................................................................... 166 Figura B.4 – Foto 4 do cadastro. ....................................................................................... 166 Figura B.5 – Foto 5 do cadastro. ....................................................................................... 166 Figura B.6 – Foto 6 do cadastro. ....................................................................................... 166 Figura B.7 – Foto 7 do cadastro. ...................................................................................... 167 Figura B.8 – Foto 8 do cadastro. ...................................................................................... 167 Figura B.9 – Foto 9 do cadastro. ....................................................................................... 167 Figura B.10 – Foto 10 do cadastro. ................................................................................... 167
xiv
Figura B.11 – Foto 11 do cadastro. ................................................................................... 167 Figura B.12 – Foto 12 do cadastro. ................................................................................... 167 Figura B.13 – Foto 13 do cadastro. ................................................................................... 168 Figura B.14 – Foto 14 do cadastro. ................................................................................... 168 Figura B.15 – Foto 15 do cadastro. ................................................................................... 168 Figura B.16 – Foto 16 do cadastro. ................................................................................... 168 Figura B.17 – Foto 17 do cadastro. ................................................................................... 168 Figura B.18 – Foto 18 do cadastro. ................................................................................... 168 Figura B.19 – Foto 19 do cadastro. ................................................................................... 169 Figura B.20 – Foto 20 do cadastro. ................................................................................... 169 Figura B.21 – Foto 21 do cadastro. ................................................................................... 169 Figura B.22 – Foto 22 do cadastro. ................................................................................... 169 Figura B.23 – Foto 23 do cadastro. ................................................................................... 169 Figura B.24 – Foto 24 do cadastro. ................................................................................... 169 Figura B.25 – Foto 25 do cadastro. ................................................................................... 170 Figura B.26 – Foto 26 do cadastro. ................................................................................... 170 Figura B.27 – Foto 27 do cadastro. ................................................................................... 170 Figura B.28 – Foto 28 do cadastro. ................................................................................... 170 Figura B.29 – Foto 29 do cadastro. ................................................................................... 170 Figura B.30 – Foto 30 do cadastro. ................................................................................... 170 Figura B.31 – Foto 31 do cadastro. ................................................................................... 171 Figura D.1 – Cadastro de redes públicas - Folha 01 (modificado – Brasmetrô, 2000c). ... 181 Figura D.2 – Cadastro de redes públicas - Folha 02 (modificado – Brasmetrô, 2000c). ... 182 Figura D.3 – Cadastro de redes públicas - Folha 03 (modificado – Brasmetrô, 2000c).... 183 Figura D.4 – Cadastro de redes públicas - Folha 04 (modificado – Brasmetrô, 2000c).... 184 Figura D.5 – Cadastro de redes públicas - Folha 05 (modificado – Brasmetrô, 2000c).... 185 Figura D.6 – Localização das plantas de utilidades públicas apresentadas anteriormente 186
xv
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 2.1 – Danos típicos em estruturas de túneis dependendo da sua idade (modificado -Haack, 1998)...................................................................................................11
Tabela 4.1 – Simbologia das anomalias em concreto.......................................................... 68 Tabela 4.2 – Classificação do grau de carbonatação (Serrano et al.,2003). ....................... 73 Tabela 4.3 – Classificação da intensidade de infiltrações (Serrano et al., 2003). ............... 75 Tabela 4.4 – Códigos de condições gerais (modificado - FHA, 2003a).............................. 78 Tabela 5.1 - Localização e identificações das estações na Asa Sul de Brasília. ................ 82 Tabela 5.2 Parâmetros geotécnicos representativos do maciço em estudo (modificado –
Brasmetrô, 1992). .............................................................................................. 86 Tabela 6.1 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto
1.....................................................................................................................105 Tabela 6.2 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 2........ 105 Tabela 6.3 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 3........ 106 Tabela 6.4 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 5......... 106 Tabela 6.5 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 6......... 107 Tabela 6.6 – Resumo das velocidades das ondas ultra-sônicas obtidas no ensaio. ........... 107 Tabela 6.7 - Resultados do ensaio esclerométrico executado no túnel. ............................ 109 Tabela 6.8 – Profundidades de carbonatação. ................................................................... 109 Tabela 6.9 – Dimensões dos corpos-de-prova................................................................... 111 Tabela 6.10 – Resultados dos ensaios de ultra-som nos corpos-de-prova. ....................... 112 Tabela 6.11 – Valores obtidos no ensaio de absorção de água por capilaridade............... 112 Tabela 6.12 –Resumo das massas medidas no ensaio de absorção por imersão. .............. 113 Tabela 6.13 – Resultados de índice de vazios. .................................................................. 113 Tabela 6.14 - Resultados de absorção de água por imersão. ............................................ 113 Tabela 6.15 - Resultados de massa específica real. .......................................................... 114 Tabela 6.16 – Resultados do ensaio de resistência à compressão de corpos-de-prova
cilíndricos. .................................................................................................... 114 Tabela 6.17 – Valores de resistência à compressão corrigidos pela ABNT (1983). ......... 114 Tabela 6.18 – Trechos com concentração de anomalias. .................................................. 124 Tabela 6.19 – Avaliação da qualidade do concreto. .......................................................... 126 Tabela 6.20 – Resultado do controle tecnológico do concretoprojetado (ago/97 a dez/97).
...................................................................................................................... 133 Tabela C.1 – Cadastro das anomalias no Trecho Central-Galeria.................................... 172
xvi
LISTA DE ABREVIAÇÕES, NOMENCLATURAS E SÍMBOLOS
A – Área da anomalia; ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas; ACI – American Concrete Institute; AFTES – French tunnelling association; AIP – Arco invertido provisório; APCNDT - Asian-Pacific Committeeon Nondestructive Testing; BART – Bay Area Rapid Transit District; BS - British Standard; c' – Coesão Efetiva; cc – Índice de Compressão; CIRIA – Construction Industry Research and Information Association; cm – Centímetro; CP – Corpo-de-prova; CTA – Chicargo Transit Authority; cv – Coeficiente de Variação Volumétrica; d – diâmetro do corpo-de-prova; DNER – Departamento Nacional de Estradas e Rodagem; e0 – Índice de Vazios Natural; EC – Estação Central; EPIA – Estrada Parque Indústria e Abastecimento; EPGU – Estrada Parque Guará; EPTG – Estrada Parque Taguatinga; EUA – Estados Unidos da América; FHA – Federal Highway Administration; γd – Peso específico Seco Natural; GAL – Estação Galeria dos Estados; GPR – Ground Penetrating Radar; h – Hora; Ibracon – Instituto Brasileiro do Concreto; h – Altura do corpo-de-prova; i – Colapso; IE –Índice Esclerométrico; IP – Índice de Plasticidade; ITA – International Tunneling Association; φ´ – Ângulo de Atrito Efetivo; k0 – Coeficiente de Empuxo no Repouso; K20 – Coeficiente de Permeabilidade; KPa – QuiloPascal; pH – Potencial Hidrogeniônico; m – Metro; METRÔ-DF – Sistema metroviário do Distrito Federal; Metrô-Rio – Sistema metroviário do Rio de Janeiro; Metrô-SP – Sistema metroviário de São Paulo; mm – Milímetro; Mpa – MegaPascal; MHz – MegaHertz; MT – Marco Topográfico;
xvii
NA – Nível d´água subterrâneo; NATM – New Austrian Tunneling Method; NBR – Norma Brasileira; nm – Nanômetro; NYCTA – New York City Transit Authority; P – Ponto de localização dos ensaios; PP – (1 a 7) – Estações de Metrô do Distrito Federal localizadas no Plano Piloto; RAA – Reação álcalis-agregado; SPT – Standard Penetration Test; SQS - Superquadra Sul; TCRP – Transit Cooperative Research Program; UnB – Universidade de Brasília; V – Velocidade de propagação da onda ultra-sônica; VCA – Vala à céu aberto; WG – Work Group; wL – Limite de Liquidez; wP – Limite de Plasticidade.
1
Apesar de haver um maior interesse pelo uso do espaço subterrâneo apenas nos últimos 50
anos a humanidade já o utilizava desde a pré-história, quando buscava abrigo em cavernas,
e desde então, vem desenvolvendo sua capacidade de aproveitar o espaço subterrâneo,
vencendo desafios relacionados aos aspectos técnicos e de segurança, desenvolvendo
métodos de escavação e de instalação de suportes.
Um fator que tem contribuído significativamente para o aumento na demanda de estruturas
subterrâneas, desde os anos 60, é a mudança na maneira de tratar o ambiente onde se vive,
preocupando-se cada vez mais em melhorar a qualidade de vida, de forma segura e
causando o menor impacto ambiental possível.
Outros fatores que influenciam o uso crescente do espaço subterrâneo, principalmente nas
grandes metrópoles, são os grandes problemas enfrentados na superfície principalmente
aqueles relacionados aos sistemas de transporte, congestionamentos e ao grande número de
utilidades públicas presente. Buscando amenizar tais problemas, o espaço subterrâneo vem
sendo utilizado para construir sistemas de metrô, rodovias, ferrovias e outras utilidades
públicas que são transferidas para o subsolo.
1.1 – PROBLEMÁTICA
Há atualmente estruturas subterrâneas construídas em diferentes épocas, com técnicas e
materiais distintos e em geologias muito variadas. Muitos dos túneis construídos no
passado ainda estão em operação. Porém, mudanças na utilidade, carregamentos e a
deterioração gradual das estruturas principalmente devido a poluentes modernos, têm
11Introdução
2
mostrado que esses túneis necessitam de manutenção periódica ou reforma completa para
prolongar ainda mais suas vidas úteis (Mainwaring, 2000).
Estruturas subterrâneas construídas mais recentemente, também necessitam de serviços de
manutenção e, se necessário recuperação, uma vez que podem sofrer danos estruturais
durante a sua construção, quando a obra fica parada e sem manutenção, ou durante a sua
vida útil pelo desgaste natural ou ataque de água subterrânea. Especialmente aquelas em
meios urbanos devem ter um plano de manutenção, e se necessário de reabilitação, pois
acidentes nestas estruturas levariam a grandes transtornos e prejuízos.
Ainda falta ao Brasil uma cultura de manutenção de suas obras de arte, a exemplo de
túneis, pontes, viadutos, entre outras. O que acontece em boa parte dos casos é um quase
ou total abandono dessas estruturas, chegando a atingir um alto grau de deterioração e só
então elas são recuperadas, gerando assim um custo alto se comparado a manutenções
preventivas e pequenos reparos.
Os problemas patológicos ocasionados por manutenção inadequada, ou mesmo pela
ausência total de manutenção, têm sua origem no desconhecimento técnico, na
incompetência, no desleixo e em problemas econômicos. A falta de alocação de verbas
para manutenção pode vir a se tornar um fator responsável pelo surgimento de problemas
estruturais de maiores proporções, implicando gastos significativos e, no limite, a própria
demolição da estrutura (Souza & Ripper, 1998).
1.2 – OBJETIVOS
O objetivo principal desta pesquisa é consolidar uma metodologia de manutenção e
eventual reabilitação de estruturas subterrâneas e fornecer diretrizes simples e objetivas
para execução desta metodologia. Os objetivos secundários, por meio dos quais se pretende
obter o objetivo final, são:
• Fazer uma revisão bibliográfica a respeito dos métodos de ensaios a serem utilizados
para estimar a capacidade estrutural do sistema de suporte, principalmente os métodos não-
destrutivos, destacar também os principais tipos de danos em estruturas subterrâneas, suas
possíveis causas e algumas medidas de recuperação e reabilitação.
• Aplicar a metodologia proposta em um caso-estudo sendo este um sistema em operação
(Metrô do Distrito Federal).
3
1.3 – METODOLOGIA DA PESQUISA
Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica dos métodos de ensaios a serem
utilizados para estimar a capacidade estrutural dos sistemas de suporte em túneis,
detalhando principalmente os métodos não destrutivos tais como esclerômetros, ensaios de
ultra-som, termografia infravermelha etc. Ainda na revisão bibliográfica, são apresentados
os principais tipos de danos em estruturas subterrâneas, estudando também as possíveis
causas desses danos. Métodos de reabilitação de estruturas subterrâneas são discutidos em
seguida, mostrando, por exemplo, aplicações de injeções, concreto projetado, entre outros.
Posteriormente, foram estudados casos de obras de recuperação e manutenção de túneis em
vários países, e suas experiências com esse tema. Baseado no conhecimento adquirido por
meio dos estudos realizados foi proposta uma metodologia de manutenção e recuperação
de túneis.
A metodologia proposta nesta pesquisa foi aplicada em um caso de estudo, o Metrô do
Distrito Federal (Metrô-DF). Este sistema está em operação desde 2001 e possui um plano
de manutenção preventiva para seus túneis muito simplificado, por isso a necessidade de
elaboração de um diagnóstico para essas estruturas. Foram realizadas inspeções nos túneis
da Asa Sul, onde foi escolhido um trecho para se trabalhar com mais detalhes, utilizando
fotografias digitais para registrar as anomalias encontradas na inspeção visual, fazendo
mapeamento das mesmas utilizando croquis, extraindo corpos de prova, realizando ensaios
in loco como ultra-som, profundidade de carbonatação e ensaios em laboratório como
resistência à compressão axial, absorção, entre outros. Por meio de análises cuidadosas dos
resultados obtidos com os procedimentos executados, foi posteriormente desenvolvido um
diagnóstico de manutenção dos túneis do Metrô-DF, identificando as possíveis causas de
deterioração da estrutura.
Por último, tendo-se desenvolvido todas as etapas da pesquisa, foi possível alcançar seu
objetivo final, que consistiu em consolidar uma metodologia de manutenção e eventual
reabilitação de estruturas subterrâneas e também fornecer diretrizes simples e objetivas
para execução desta metodologia.
4
1.4 – ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO
Para um melhor acompanhamento dos trabalhos desenvolvidos durante a pesquisa, esta
dissertação foi dividida em sete capítulos e quatro apêndices, ambos sucintamente descritos
a seguir.
No Capítulo 1 é apresentada uma introdução a respeito do tema tratado nesta dissertação,
inclusive os objetivos e a metodologia da pesquisa.
No Capítulo 2 são expostos alguns tópicos relacionados com manutenção e reabilitação de
túneis no Brasil e no Mundo e também as causas e os tipos de danos em estruturas
subterrâneas.
No Capítulo 3 são relatados os ensaios destrutivos e não-destrutivos utilizados em túneis
para determinar a capacidade estrutural do sistema de suporte. Neste capítulo são também
apresentados os métodos utilizados na reabilitação de túneis.
No Capítulo 4 é apresentada a metodologia de manutenção de túneis desenvolvida nesta
pesquisa baseada nas experiências brasileira e de vários países em relação a esse tema.
No Capítulo 5 são expostas algumas informações a respeito do Metrô-DF, tais como
extensão, localização, geologia do local, interferências de redes de utilidades públicas com
os túneis, detalhes construtivos dos túneis, mais precisamente do túnel Asa Sul que devido
ao tipo de revestimento, concreto projetado, e do método construtivo, NATM, foi
escolhido para serem realizados os trabalhos.
No Capítulo 6 são apresentados e discutidos os resultados obtidos por meio de inspeções
visuais e ensaios realizados nos túneis e em laboratório.
No Capítulo 7 são apresentas as conclusões obtidas em toda pesquisa, incluindo sugestões
para pesquisas futuras.
Nos Apêndices A, B, C e D são apresentados o cadastro de anomalias, o registro fotográfico
das inspeções, a planilha de registro das anomalias e o cadastro da rede de utilidades
públicas, respectivamente.
5
Manutenção e Reabilitação de Túneis no Brasil e no Mundo
A manutenção e reparos de estruturas subterrâneas têm se tornado um tópico de
importância crescente para a engenharia de túneis nas últimas décadas. Segundo Richards
(1998), as razões para esse interesse são:
• Custo de recuperação e manutenção - Devido aos altos custos para execução de reparos,
levando em consideração os custos com transtornos, em alguns casos, a construção de um
novo túnel seria mais econômica do que executar maiores reparos. No entanto, uma
inspeção bem planejada e um programa de manutenção preventiva podem prolongar
consideravelmente a vida útil do túnel, ao mesmo tempo atrasar ou evitar totalmente a
necessidade de maiores trabalhos de recuperação.
• Idade - Muitos túneis no momento têm mais de 100 anos de idade e os sistemas de
transporte cresceram em termos de tamanho, freqüência e velocidade ao longo desse
período. Conseqüentemente, os túneis ficaram sujeitos a situações para os quais não foram
originalmente projetados, o que gera a necessidade de grandes reparos ou total recuperação
dos sistemas de suporte dos mesmos.
• Demanda sub-dimensionada - Com o crescimento populacional, o avanço tecnológico e
industrial, entre outros fatores, vem a crescente necessidade de infraestrutura.
• Novas tecnologias – Tem havido significativo avanço no projeto de suportes de túneis.
Novos materiais têm sido desenvolvidos para a construção e reparos de túneis.
Para Souza & Ripper (1998), a manutenção de uma estrutura é o conjunto de atividades
necessárias para a garantia do seu desempenho satisfatório ao longo do tempo, ou seja, o
conjunto de rotinas que tenham por finalidade o prolongamento da vida útil da obra, a um
custo compensador. Os mesmos ressaltam que um bom programa de manutenção implica
na definição de metodologias adequadas de operação, controle e execução da obra, e na
22
6
análise custo-benefício desta manutenção. E ainda em termos de manutenção fica clara a
co-responsabilidade, pois o proprietário, investidor e usuário sempre deverão estar
dispostos a arcar com o custo do sistema de manutenção concebido pelos projetistas, que
deverá ter sido respeitado e viabilizado pelo construtor.
A Síntese No. 23, desenvolvida pelo Programa de Pesquisas Cooperativas das Agências de
Transportes dos EUA em 1997, propõe revisar as políticas e práticas de inspeção existentes
de alguns órgãos, para desenvolver um claro entendimento de técnicas de engenharia e
gerenciamento utilizadas para inspecionar os túneis e as estruturas enterradas. A síntese foi
desenvolvida a partir de duas pesquisas de informações: uma delas obtida de quatorze
empresas que responderam à pesquisa encaminhada a 47 empresas de transporte, nos EUA,
Europa e Ásia; sendo a outra, um estudo de caso de cinco empresas, com diferentes
abordagens, sendo selecionadas pelo grau de informação, permitindo profundidade de
pesquisa, e por serem exemplos de como podem ser diferentes as práticas de inspeção entre
as empresas (TCRP,1997). Por meio dos dados dos questionários respondidos, a síntese
chegou às seguintes informações:
• Há interesse de utilizar cada vez mais a prática de inspeções técnicas seqüenciais
(continuadas), por meio de um programa gerencial;
• Busca de identificação dos problemas prioritários das estruturas, com discussões e
tratamentos dirigidos, porém totalmente integrados num gerenciamento completo, com as
outras ações também prioritárias do sistema;
• As empresas pesquisadas apresentam forte variação nas freqüências, requisitos de testes
e procedimentos, não sendo possível reunir os padrões em um único. Não havendo,
portanto, padrão universal para procedimentos de inspeções em túneis;
• O problema No. 1 é a infiltração e vazamento (entrada de água do maciço) nas
estruturas;
• Não há regulamentação federal para processos de inspeções e padronizações para
reparos e reabilitações de túneis;
• Há latente possibilidade de exploração técnica e comercial do tema: Padronização
Universal de Inspeção em Túneis, dada a complexidade do próprio tema e do volume de
recursos envolvidos.
7
2.1 – EXPERIÊNCIA DE OUTROS PAÍSES COM MANUTENÇÃO E
REABILITAÇÃO DE TÚNEIS
A seguir são apresentadas informações a respeito de manutenção e inspeção de túneis em
alguns países. Na República Tcheca, a freqüência e natureza de investigações executadas
nos túneis diferem das investigações em túneis similares em outros países. No caso
específico de túneis de metrô, a freqüência das inspeções é semanal, mensal e anual. Entre
os métodos de inspeção estão checar e medir a capacidade do sistema de suporte do túnel,
porém não são aplicados ensaios não-destrutivos especiais. Nos túneis ferroviários a
freqüência de inspeções é mensal e anual com uma inspeção principal a cada cinco anos.
Os métodos de inspeção são os mesmos daqueles utilizados para túneis de metrô. Nos
túneis rodoviários as inspeções são realizadas duas vezes ao ano, com inclusão de
inspeções especiais quando necessário. São verificados o estado do suporte, a presença de
fluxo de água, trincas visíveis e medidas de temperatura (Haack et al., 1995).
Na França a experiência prática com ensaios não destrutivos iniciou em meados dos anos
80 do século passado, especialmente no que diz respeito a investigações em túneis
rodoviários. São utilizados principalmente ensaios como o georadar, métodos ultra-
sônicos, termografia infravermelha, que serão apresentados no Capítulo 3 (Haack et al.,
1995).
Na Alemanha os túneis ferroviários são inspecionados por especialistas a cada três anos, de
acordo com a DS803. É utilizado um carro móvel com plataforma de trabalho para
inspeção visual dos túneis, são realizados ensaios com martelo para determinar vazios no
suporte (Haack et al., 1995). São utilizados técnicas sonoras e radar, para localizar reforço
metálico e detectar áreas danificadas, métodos elétricos para determinar corrosão, métodos
magnéticos para detectar rupturas nos elementos metálicos e scanner a laser para executar
inspeções rápidas em túneis rodoviários (Naumann & Haardt, 2003).
No Japão as inspeções do sistema de suporte de túneis são divididas em inspeção primária
e secundária. Novas tecnologias de inspeção não-destrutivas estão sendo utilizadas, entre
elas veículos equipados com sistemas de georadar e câmeras de infravermelho que
executam inspeções rápidas (Asakura & Kojima, 2003).
8
Nos Estados Unidos (EUA), utilizando-se dados apresentados em TCRP (1997), foram
obtidas informações referentes às seguintes companhias de metrô:
Em Chicago, a CTA (Chicago Transit Authority), que possui 157 km de linhas e transporta
436.750 usuários por dia, realiza inspeções a cada seis anos do tipo programada com
relatórios prévios, inspeções visuais, sondagens, ensaios e avaliação de engenharia,
gerando formulários, fotos, diário e registro em banco de dados. Pode realizar inspeções
especiais conforme necessidade.
Em São Francisco, a BART (Bay Area Rapid Transit District) possui 115 km de linhas,
transportando 255.000 usuários por dia. A freqüência de inspeções é a cada dois anos, do
tipo programada, com exceções conforme a idade, solicitações ou defeitos verificados. São
utilizados relatórios prévios, designando códigos de prioridade e inspeção completa,
gerando relatórios para cada estrutura e registro em banco de dados.
Para Nova York, a NYCTA (New York City Transit Authority), com 398 km de extensão e
transportando 1.700.000 usuários por dia útil, realiza inspeções com freqüência anual, com
exceção de túneis sob rios, acontecendo nestes casos a cada seis meses. O tipo de inspeção
utilizado é a programada visual, com definição de áreas específicas, procedimentos de
inspeção estrutural e gerando planilha de anomalias, registro em banco de dados, resumo e
planos diários, semanais e anuais.
2.2 – MANUTENÇÃO DE TÚNEIS DE METRÔ NO BRASIL
No Brasil, entre os metrôs que estão em operação atualmente, aqueles que apresentam
trechos subterrâneos são: o Metrô de São Paulo, Metrô do Rio de Janeiro e Metrô de
Brasília. O Metrô de Recife e o Metrô de Belo Horizonte são de superfície, sendo que este
último apresenta alguns túneis isolados.
O Metrô do Rio de Janeiro (Metrô-Rio), inaugurado em março de 1979, é constituído de
duas linhas, a Linha 1 com 13,2 km de vias subterrâneas e a Linha 2 com 1,6 km em vias
subterrâneas, 3,7 km em elevado e 18,0 km em vias de superfície (Metrô-Rio, 2005). O
Metrô de São Paulo (Metrô-SP), que teve sua inauguração em 1974, possui hoje quatro
linhas em operação: Linha Azul, Linha Verde, Linha Vermelha e Linha Lilás, totalizando
57,6 km de extensão, onde 30 km correspondem ao trecho subterrâneo (Metrô-SP, 2005).
9
O Metrô do Distrito Federal (Metrô-DF) inaugurado em março de 2001 possui 42 km de
extensão tendo um trecho totalmente subterrâneo de 7,2 km de extensão (Metrô-DF, 2005).
Os sistemas de Metrôs brasileiros vêm se preocupando cada vez mais em manter as suas
estruturas: material rodante (trens), equipamentos fixos (escadas rolantes, ventilação,
subestação etc.), edificações e estruturas civis (túneis, entre outros). Com relação à
manutenção das estruturas subterrâneas que é assunto desta dissertação, no Metrô do
Distrito Federal, o plano de manutenção previsto para os túneis é simplificado, consistindo
apenas de inspeção visual periódica e lavagem da estrutura. Uma empresa de consultoria já
foi contratada para realizar um diagnóstico da estrutura dos túneis.
No Metrô-Rio existe uma equipe voltada para realizar a manutenção nas estruturas civis,
além das outras estruturas. Não foram obtidos detalhes a respeito de como é realizada a
manutenção nos túneis desse sistema.
No Metrô-SP também há uma equipe voltada exclusivamente para a manutenção das
estruturas civis, e a freqüência das inspeções é a cada cinco anos, sendo estas completas,
ou mensal, do tipo superficial juntamente com a via permanente. As exceções acontecem
conforme necessidade ou solicitação quando então, são realizadas inspeções especiais. As
inspeções são feitas utilizando relatórios prévios, inspeção visual, ensaios, monitoramentos
e avaliação de engenharia e por fim são gerados relatórios de cada trecho, com croquis,
formulário, fotos, planilha de anomalias e registro em banco de dados (Fernandes et al.,
2001).
O sistema informatizado implantado no Metrô-SP, denominado Maubermam, é uma
ferramenta básica para gerenciamento desse universo de informações obtido nas inspeções
e apresenta características em tempo real, constituindo-se em um adequado dispositivo
para suporte operacional das atividades relacionadas à manutenção civil, e sendo um eficaz
processador de informações gerenciais. Esse sistema é composto de banco de dados
alfanumérico, aplicativo para cadastro e consultas das informações alfanuméricas e
georefenciadas (Fernandes et al., 2001).
10
2.3 – CAUSAS E TIPOS DE DANOS EM ESTRUTURAS SUBTERRÂNEAS
Segundo o DNER (1994), os principais efeitos dos problemas patológicos que conduzem à
deterioração da estrutura são:
• Degradação da aparência da estrutura em função das manchas, eflorescências,
estalactites e fissuras no concreto, além de deformações excessivas na estrutura;
• Perda da rigidez e resistência da estrutura em função da presença de fissuras, do
destacamento ou desagregação do concreto ou de corrosão de armaduras;
• Diminuição da vida útil da estrutura, quando os efeitos anteriormente citados atingem
um nível de comportamento que impede a continuação do uso da estrutura.
A maior parte da bibliografia consultada relata principalmente danos e degradação nas
estruturas subterrâneas causadas pela infiltração de água. Estes danos são classificados de
acordo com a ITA (1991) em três diferentes categorias:
• Efeitos externos (no entorno do túnel, mas não afetando sua estrutura);
• Efeitos estruturais (afetando a capacidade estrutural do túnel);
• Efeitos funcionais (afetando a funcionalidade do túnel).
No relatório publicado pela ITA em 1991 foram relatados 48 casos históricos de túneis,
ocorridos em doze países. Em maior número são os casos históricos referentes às
categorias de efeitos estruturais e funcionais. Em poucos casos é relatada a categoria de
efeitos externos, porém sabe-se que esses efeitos existem. Infelizmente, neste relatório não
consta nenhum caso histórico de danos a concreto projetado resultante da presença de
água. Foram relatados os seguintes sistemas de suporte: pedra, alvenaria de tijolos,
concreto moldado in loco, anéis de concreto e anéis de ferro fundido.
Podem-se relacionar os danos típicos ocorridos em túneis dependendo da idade dos
mesmos. Um exemplo, aplicado principalmente para túneis na Europa, é apresentado na
Tabela 2.1, desenvolvida pela Ferrovia Federal Suíça e citado por Haack (1998).
Danos nos sistemas de suporte de túneis, segundo pesquisa apresentada pelo grupo de
trabalho No. 6 (WG-06) sobre Manutenção e Reparos de Obras Subterrâneas, da
Associação Internacional de Túneis (ITA, 2001), podem representar falhas de projeto ou
construção do túnel, ou possivelmente falhas ou degradação do sistema de
impermeabilização projetado, ou ainda especificação incorreta dos materiais de construção.
11
Tabela 2.1 – Danos típicos em estruturas de túneis dependendo da sua idade (modificado -
Haack, 1998).
Ano Tipo de dano típico
0 Aprovação da obra
0-5 Garantia
5-25 Surgimento de danos causados por má execução (danos devido a congelamento,
ataque químico da água etc.)
50-70 Danos devido ao projeto errado ou dimensionamento insuficiente (pressão de
expansão, efeitos de variadas condições da água subterrânea, formação de
cavidades fora do suporte do túnel etc.)
80 Começam os danos devidos ao envelhecimento (erosão de juntas em alvenaria,
destruição de partes do sistema de suporte, aumento do número de casos devido à
idade do túnel dependendo da qualidade e características da estrutura e maciço
circundante)
Em suportes de concreto em particular, a deterioração ocorre principalmente devido aos
seguintes fatores: desgaste superficial, sobrecarga mecânica, corrosão da armadura,
carbonatação e ataque químico por sulfato (AFTES, 1999). Para o DNER (1994) os tipos
de causas de danos às estruturas de concreto podem ser divididos em:
• Causas humanas;
• Causas acidentais;
• Causas naturais - física, química e biológica.
Entre as causas humanas, estão os erros que podem ocorrer ainda na fase de projeto, na
fase de execução e na fase de utilização. Na fase de projeto os erros mais comuns são:
inadequação de projeto ao ambiente, má concepção estrutural do projeto, projeto
incompleto, erros de cálculo ou de detalhamento, modelo de análise inadequado,
especificação de materiais inadequados. Na fase de execução eles são: adoção de materiais
inadequados ou de baixa qualidade, despreparo técnico para a execução, execução em
desacordo com o projeto, negligência na execução. E por último estão os erros ocorridos na
fase de utilização, sendo o principal deles, a falta de programa de manutenção.
12
Atividade sísmica, ambiente operacional agressivo, interno ou externo, e acidentes durante
a operação, tais como incêndios, também podem ser citados como causadores em potencial
de danos a estruturas subterrâneas. Com relação à deterioração do concreto devido ao fogo,
como no caso de incêndios nos túneis, Mehta & Monteiro (1994) afirmam que
diferentemente do aço, quando sujeito a temperaturas da ordem 700 a 800 °C, o concreto é
capaz de manter resistência suficiente por períodos relativamente longos, permitindo assim
operações de resgate pela redução de risco de colapso estrutural. O comportamento real de
um concreto exposto à alta temperatura é o resultado de muitos fatores que interagem
simultaneamente e que são muito complexos para uma análise exata.
Segundo Souza & Ripper (1998), entende-se por causas naturais, aquelas que são inerentes
ao próprio material concreto e a sua sensibilidade ao ambiente e aos esforços solicitantes,
não resultando, portanto, de falhas humanas ou de equipamento.
Entre as causas naturais está a deterioração por ataque biológico provocado por fungos ou
bactérias. Alguns fungos podem se alimentar de hidrocarbonetos e, no metabolismo de
digestão e excreção, propiciar a produção de ácidos que atacam o concreto. Portanto, é
interessante verificar a presença de combustíveis junto às estruturas de concreto, uma vez
que eles funcionam como uma fonte de alimentos para bactérias, ou também devido ao
risco de incêndio ou explosão (Fernandes et al, 2000).
Ainda entre as causas naturais, a deterioração do sistema de suporte em concreto de túneis
pode ser decorrente de reações químicas e ações mecânicas. Entretanto, Mehta & Monteiro
(1994) enfatizam que a distinção entre as causas físicas e químicas da deterioração é
puramente arbitrária; na prática, as duas freqüentemente se sobrepõem. A Figura 2.1 traz as
principais causas da deterioração do concreto e os principais efeitos deletérios decorrentes
dessa deterioração.
13
DETERIORAÇÃO DO CONCRETO ATRAVÉS DE REAÇÕES QUÍMICAS E AÇÕES MECÂMICAS
CA
USA
SC
ON
SEQ
UÊ
NC
IAS
E
FEIT
OS
D
EL
ET
ÉR
IOS
Reação entreagressores e constituintes dapasta
Remoção do Caem produtos solúveis
2+2+Remoção do Ca
em produtos insolúveisnão expansivos
Reação comsubstituiçãoCa emC-S-H
2+
Reação envolvendohidrólise e lixiviaçãodos constituintes da pasta
Reação com formação de produtos expansivos
Sobrecargamecânica
Desgaste superficial
Aumento daporosidadee permeabilidade
Aumento dastensões internas
Aumento daperda de concreto
Perda dealcalinidade
Perda demassa
Crescenteprocesso dedeterioração
Perda deresistênciae rigidez
Fissuras,lascamento eescarificação
DeformaçõesAbrasão, erosão,cavitação, remoçãodo cobrimento
Figura 2.1– Principais causas da deterioração do suporte de concreto (modificado -
Serrano et al., 2004).
2.3.1 – CAUSAS QUÍMICAS
A resistência do concreto a processos destrutivos iniciados por reações químicas envolve
geralmente, mas não necessariamente, interações químicas entre agentes agressivos
presentes no meio externo e os constituintes da pasta de cimento. Entre as exceções estão
as reações álcali-agregados, que ocorrem entre os álcalis na pasta de cimento e certos
materiais reativos presentes no agregado, hidratação retardada do CaO e MgO cristalinos,
se presentes em quantidades excessivas no cimento Portland, e corrosão eletroquímica da
armadura no concreto (Mehta & Monteiro, 1994). Esses processos destrutivos serão
apresentados nos itens seguintes.
14
2.3.1.1 – DETERIORAÇÃO POR REAÇÃO ENTRE AGRESSORES E
CONSTITUINTES DA PASTA
A deterioração do concreto por reação entre agressores e constituintes da pasta pode
ocorrer de três formas: remoção do cálcio (Ca2+) em produtos solúveis, remoção do cálcio
(Ca2+) em produtos insolúveis não expansivos ou por reação de substituição do cálcio
(Ca2+) em silicatos de cálcio hidratados (C-S-H).
• Remoção do cálcio (Ca2+) em produtos solúveis
Segundo Mehta & Monteiro (1994), a reação por troca de cátions entre soluções ácidas e
os constituintes da pasta de cimento Portland geram sais solúveis de cálcio, como cloreto
de cálcio, acetato de cálcio e bicarbonato de cálcio, por exemplo, que são removidos por
lixiviação. As soluções ácidas, contendo ânions que formam sais solúveis de cálcio, são
encontradas freqüentemente na prática industrial, a exemplo da presença de cloreto de
amônia e sulfato de amônia, que são comumente encontrados na indústria agrícola e de
fertilizantes, e ao atingir o concreto de estruturas subterrâneas, através da reação por troca
de cátions, são capazes de transformar os componentes da pasta de cimento em produtos
altamente solúveis como apresentado na reação abaixo:
OHNHCaClOHCaClNH 424 2)(2 +→+ (2.1)
• Formação de sais de cálcio insolúveis e não expansivos
A remoção do cálcio (Ca2+) em produtos insolúveis não expansivos é também conhecida
como carbonatação, devido à maior incidência de CO2 nas reações. Segundo Serrano et al.
(2004), a carbonatação consiste na reação do dióxido de carbono, CO2, presente na
atmosfera, com o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, produto da hidratação da pasta de cimento,
dando origem ao carbonato de cálcio, CaCO3, conforme seguinte reação:
OHCaCOCOOHCa 2322)( +→+ (2.2)
Segundo Rilem em 1988, citado por Figueiredo (1993), como resultado desta reação se
obtém uma diminuição do pH a valores inferiores a nove. A velocidade e a profundidade
de carbonatação dependem de fatores relacionados com o meio ambiente e com as
características finais do concreto endurecido.
15
Certos ânions, quando presentes em água agressiva, podem reagir com a pasta de cimento
para formar sais insolúveis de cálcio. A sua formação pode não causar dano ao concreto, a
não ser que o produto da reação seja expansivo, ou removido por erosão devido ao fluxo de
soluções, infiltração ou tráfego de veículos (Mehta & Monteiro, 1994). Portanto, a
carbonatação não causa diretamente a deterioração do suporte, mas tem efeitos
importantes.
• Reação de substituição do cálcio (Ca2+) em silicatos hidratados (C-S-H)
Cloreto, sulfato e bicarbonato de magnésio são encontrados freqüentemente em água
subterrâneas, águas do mar, e alguns efluentes industriais. Para Mehta & Monteiro (1994),
a solução de MgSO4 é a mais agressiva porque o íon sulfato pode ser prejudicial aos
hidratos que contêm alumina, presentes na pasta de cimento Portland. O ataque químico
por sulfato será apresentado com mais detalhes a seguir, por fazer parte das reações com
formação de produtos expansivos.
2.3.1.2 – HIDRÓLISE DOS CONSTITUINTES DA PASTA DE CIMENTO
Água da chuva pode conter poucos ou nenhum íon de cálcio, e quando estas águas entram
em contato com a pasta de cimento Portland, elas tendem a hidrolisar ou dissolver os
produtos contendo cálcio. Uma vez que a solução de contato atingisse o equilíbrio
químico, a hidrólise adicional da pasta de cimento iria parar. Entretanto, no caso de água
corrente ou infiltração sob pressão, irá ocorrer a diluição da solução de contato,
proporcionando, portanto, a condição para continuação da hidrólise. Segundo Mehta &
Monteiro (1994), teoricamente, a hidrólise da pasta de cimento continua até que a maior
parte do hidróxido de cálcio tenha sido retirada por lixiviação, o que expõe os outros
constituintes cimentíceos à decomposição química. Por fim, o processo deixa para trás géis
de sílica e alumina com pouca ou nenhuma resistência.
Ainda para Mehta & Monteiro (1994), além da perda de resistência, a lixiviação do
hidróxido de cálcio do concreto pode ser considerada indesejável por razões estéticas. Uma
vez que, freqüentemente o produto lixiviado interage com o CO2 presente no ar e resulta na
precipitação de crostas brancas de carbonato de cálcio na superfície. O fenômeno é
conhecido como eflorescência e pode ser observado na Figura 2.2.
16
Figura 2.2 – Deterioração por hidrólise dos componentes da pasta de cimento (Serrano et
al., 2004).
2.3.1.3 – REAÇÃO COM FORMAÇÃO DE PRODUTOS EXPANSIVOS
No início, a expansão pode acontecer sem qualquer dano ao concreto, mas o surgimento
crescente de tensões internas ao final se manifesta pela oclusão de juntas de expansão,
deformação e deslocamentos em diferentes partes da estrutura, fissuração, lascamento e
pipocamento (Mehta & Monteiro, 1994). A seguir são apresentados os três fenômenos
associados com reações químicas expansivas que são: ataque químico por sulfato, reação
álcali-agregado e corrosão da armadura no concreto.
• Ataque por sulfato
Maiores concentrações de sulfato em águas subterrâneas geralmente são devidas à
presença de magnésio e sulfatos alcalinos. O sulfato de amônia está presente com
freqüência nos solos e águas de agricultura. Os íons de sulfato na solução atacam o
concreto, e apresentam duas reações químicas envolvendo ataque por sulfato no concreto.
Na primeira, o sulfato reage com o hidróxido de cálcio livre, que é liberado durante a
hidratação do cimento, para formar sulfato de cálcio (gipsita). Em seguida, a gipsita se
combina com o aluminato de cálcio hidratado e são convertidos à forma altamente
sulfatada (etringita). Ambas as reações resultam num aumento de volume. A segunda
reação é principalmente responsável pelos maiores danos causados pela expansão do
concreto (Corps of Engineers, 1995).
O ataque do suporte por sulfato pode se manifestar na forma de expansão do concreto,
seguida de fissuração. Quando ocorre fissuração do concreto, sua permeabilidade aumenta
17
e a água e os gases agressivos penetram mais facilmente no seu interior, acelerando o
processo de deterioração. O ataque por sulfato pode causar também uma perda progressiva
da resistência e perda de massa devido à diminuição na coesão dos produtos de hidratação
do cimento, seguida da exposição das armaduras (Serrano et al., 2004). Na Figura 2.3
pode-se observar um túnel com suporte em concreto deteriorado pelo ataque químico por
sulfato.
Figura 2.3 – Detalhe do teto do túnel em concreto deteriorado pelo ataque químico por
sulfato (Serrano et al., 2004).
• Deterioração devido a reações expansivas álcalis-agregado
A reação álcalis-agregado (RAA) é um processo químico onde alguns constituintes
mineralógicos do agregado reagem com hidróxidos alcalinos (provenientes do cimento,
água de amassamento, agregados, pozolanas, agentes externos etc.) que estão dissolvidos
na solução dos poros do concreto. Como produto da reação forma-se um gel higroscópico
expansivo. A manifestação da reação álcalis-agregado pode se dar de várias formas, desde
expansões, movimentações diferenciais nas estruturas e fissurações, até pipocamentos,
exsudação do gel e redução das resistências à tração e compressão (Ibracon, 2004).
A expansão deletéria ocorre quando o gel, formado pela reação, absorve água e se
expande. As características deste gel dependem de sua composição química e da presença
de água. Os principais fatores que influenciam sua formação são: existência de sílica
reativa, disponibilidade de álcalis, presença de umidade e temperatura (Ibracon, 2004).
Atualmente são distinguidos três tipos deletérios da reação álcalis-agregado:
18
• Reação álcali-sílica: envolve a presença de sílica amorfa ou certos tipos de vidros
naturais (vulcânicos) e artificiais.
• Reação álcali-silicato: é da mesma natureza da reação álcali-sílica, porém o processo
ocorre mais lentamente, envolvendo alguns silicatos presentes nos feldspatos, folhelhos,
argilosos, certas rochas sedimentares (como as grauvacas), metamórficas, (como os
quartzitos) e magmáticas (como os granitos) e, fundamentalmente, a presença do quartzo
deformado (tensionado) e minerais expansivos.
• Reação álcali-carbonato: ocorre entre certos calcários dolomiticos e as soluções
alcalinas presentes nos poros do concreto.
• Deterioração por corrosão de armadura
A alcalinidade do concreto é devida principalmente ao hidróxido de cálcio que se forma
durante a hidratação de silicatos do cimento e aos álcalis que geralmente estão
incorporados como sulfatos, no clínquer. Estas substâncias situam o pH da fase aquosa
contida nos poros com valores entre 12,6 e 14,0, isto é, no extremo mais alcalino da escala
de pH. A estes valores de pH e em presença de uma certa quantidade de oxigênio, o aço
das armaduras se encontra passivado, isto é, recoberto de uma capa de óxidos
transparentes, compacta e contínua que o mantém protegido por períodos indefinidos,
mesmo em presença de umidades elevadas no concreto (Perdrix, 1992).
O processo de corrosão se instaura quando esta camada passivadora é destruída, o que no
caso das armaduras do concreto têm como principais agentes iniciadores da corrosão a
carbonatação e os íons cloreto (Figueiredo, 1993).
Os diagramas de Pourbaix estabelecem para cada metal as condições de pH e potencial nas
quais, o material se corroe, se passiva ou permanece imune (Perdrix, 1992). A presença de
suficiente quantidade de íons cloreto no concreto pode estimular a corrosão da armadura,
mesmo quando permanece a condição de elevada alcalinidade. A carbonatação do
concreto, por outro lado, leva a uma diminuição do pH, transladando a armadura da região
de passivação do diagrama de Pourbaix de 1976, citado por Figueiredo (1993), para outra
de corrosão. A Figura 2.4 apresenta um exemplo de diagrama simplificado de Pourbaix.
19
Figura 2.4 – Diagrama simplificado de Pourbaix para o Fe a 25 °C (Figueiredo, 1993).
2.3.2 – CAUSAS FÍSICAS
A seguir são apresentadas as principais causas físicas da deterioração do sistema de suporte
em concreto de túneis, que são: deterioração devido à sobrecarga mecânica e deterioração
devido ao desgaste superficial.
2.3.2.1 – DETERIORAÇÃO DEVIDO À SOBRECARGA MECÂNICA
Os elementos estruturais, quando submetidos a solicitações maiores do que aquelas
previstas em projeto, deformam-se excessivamente, provocando fissuras ou trincas,
implicando na perda de resistência e rigidez da peça (Serrano et al., 2004).
2.3.2.2 – DETERIORAÇÃO DEVIDO AO DESGASTE SUPERFICIAL
A deterioração do concreto devido ao desgaste superficial ocorre principalmente em túneis
que compõem sistemas de captação de esgoto ou água bruta. Contribuem para o desgaste
superficial produtos químicos adicionados ao líquido transportado, sedimentos presentes e
a permanente passagem de líquidos permitindo que a superfície do concreto fique sujeita à
abrasão, aumentando a perda da camada de cobrimento do concreto, facilitando acesso às
armaduras (Serrano et al., 2004).
A pasta de cimento endurecida não possui alta resistência ao atrito. A vida útil do concreto
pode ser seriamente diminuída sob condições de ciclos repetidos de atrito, principalmente
20
quando a pasta de cimento do concreto possui alta porosidade ou baixa resistência, e é
inadequadamente protegida por um agregado que não possui resistência ao desgaste
(Methta & Monteiro,1994).
21
Neste Capítulo são apresentados os ensaios realizados em túneis para uma avaliação rápida
da estrutura. Nessa avaliação são localizadas as anomalias existentes, as quais
posteriormente deverão ser analisadas por meio de ensaios que forneçam uma avaliação
mais detalhada da estrutura.
Para elaborar um diagnóstico de uma estrutura é preciso obter informações
complementares, além das inspeções rápidas que detectam locais que ficaram ou estão
submetidos a agressões, que determinem a qualidade do concreto e que defina o
comprometimento da durabilidade do suporte de concreto, ou seja forneça uma avaliação
mais detalhada da estrutura. Essas informações são obtidas por meio de ensaios
destrutivos, semi-destrutivos ou mesmo, não-destrutivos, realizados em testemunhos
extraídos da estrutura ou realizados “in loco”, e que serão discutidos neste capítulo.
Baseado nas informações obtidas por meio de inspeções e ensaios é possivel escolher o
método mais adequado para reabilitação de túneis com suporte e revestimento em concreto
projetado.Esses métodos também serão apresentados neste capítulo.
3.1 – ENSAIOS REALIZADOS EM TÚNEIS: AVALIAÇÃO RÁPIDA DA
ESTRUTURA
Haack et al. (1995) apresentam onze ensaios não destrutivos, sendo agrupados em quatro
técnicas, que são oscilação mecânica, radiação, elétrico-eletrônicas e ópticas. Apenas três
dos ensaios são considerados como de alto ou de muito alto potencial para aplicação em
túneis sendo eles o georadar, a termografia infravermelha e a análise multiespectral. Essa
classificação se refere principalmente à rapidez na execução da inspeção e à eficiência do
33Diagnóstico e Reabilitação de Túneis
22
método em detectar anomalias no sistema de suporte. A seguir são apresentados alguns
detalhes sobre esses principais ensaios para inspeção em túneis.
3.1.1 – GEORADAR
O GPR (Ground Penetrating Radar) ou Georadar, como também é conhecido, é um método
geofísico de investigação que opera na faixa de rádio-frequência (MHz) emitindo e
recebendo ondas eletromagnéticas através de antenas transmissoras e receptoras
conectadas a uma unidade de controle. Esse método se baseia nas reflexões que ondas
eletromagnéticas sofrem ao encontrarem descontinuidades, que correspondem a mudanças
de propriedades dielétricas. A dieletricidade é o fenômeno que governa a velocidade de
difusão de ondas eletromagnéticas em diferentes materiais. Outra propriedade que
influencia na difusão de ondas eletromagnéticas em um meio é a condutividade, que
representa a habilidade do material para conduzir eletricidade (Celestino, 1997).
O Georadar, assim como diversos equipamentos de pesquisa, foi inicialmente desenvolvido
para fins militares na segunda grande guerra, onde era utilizado para localizar armas,
bombas e galerias subterrâneas. Atualmente, o GPR é considerado o equipamento mais
sofisticado para sondagens e investigações de baixa profundidade (Esteio, 2004). Um
exemplo de georadar é apresentado na Figura 3.1.
Figura 3.1– Exemplo de georadar (Esteio, 2004).
A profundidade de penetração da onda eletromagnética na estrutura do túnel depende
principalmente de três fatores: freqüência, reflexão e condutividade. Por meio desse
23
método é possível determinar anomalias estruturais (vazios), variações de espessura e
materiais constituintes do sistema de suporte do túnel (reforço, arcos etc.), vazios entre o
suporte e o maciço, as condições de maciço circundante, detectando a presença de vazios
no mesmo, variação na sua constituição e anomalias (Naumann et al., 2003).
Segundo Haack et al. (1995) a antena do aparelho de georadar tem um ângulo de reflexão
de 60°, portanto as anomalias são identificadas antes que a antena esteja localizada
diretamente abaixo delas. À medida que a antena é guiada pela superfície da estrutura em
direção ao defeito, o tempo de transmissão do sinal se torna cada vez menor, até que a
antena esteja localizada exatamente abaixo da anomalia. Quando a antena vai se afastando,
o sinal volta a crescer, portanto, quando uma anomalia está presente, é obtida uma curva
hiperbólica de tempo, como apresentada na Figura 3.2.
Figura 3.2 ─ Princípio do Georadar (modificado - Haack et al., 1995).
Zhao et al. (2001) apresentam um trabalho experimental que utiliza o Georadar para
detectar trincas presentes em placas de apoio de concreto, assim como a localização,
profundidade e direção dessas trincas. A largura das placas é 2,1 m e a área total 8000 m2,
a concretagem é feita simultaneamente. Como a temperatura varia durante cura, em partes
da placa de concreto surgem pequenas trincas. A Figura 3.3 apresenta o resultado do ensaio
Sinal transmitido
Sinal refletido
Radar
Defeito
Tem
po d
e tra
nsm
issã
oPr
ofun
dida
de
24
de georadar no concreto, mostrando a presença de trincas. Na Figura 3.4 é apresentada uma
imagem em três dimensões com os resultados obtidos no ensaio de Georadar.
Figura 3.3 ─ Imagem das trincas utilizando o ensaio de Georadar (Zhao et al., 2001).
Figura 3.4 ─ Imagem 3-D das trincas (Zhao et al., 2001).
As limitações encontradas com o uso do georadar são:
• A dificuldade de determinar trincas com espessura entre 0,3 e 3 mm em superfícies
secas;
• A presença de armadura no concreto, o que dificulta a detecção de defeitos, por ser uma
superfície refletora;
• A presença de umidade altera a constante dielétrica do meio, influenciando assim a
velocidade de propagação da onda e o tempo de reflexão da mesma;
• Geralmente requer calibração através de outros métodos.
Prof
undi
dade
(m)
Tem
po (m
s)
25
As principais vantagens do georadar, segundo (Esteio, 2004) são:
• Possibilidade de executar perfis contínuos do suporte do túnel e do solo;
• Rapidez e baixo custo nos levantamentos, se comparado a sondagens, que geralmente
são estudos pontuais;
• Resultados rápidos e de alta resolução.
3.1.2 – TERMOGRAFIA INFRAVERMELHA
Energia infravermelha é uma luz invisível, cujo comprimento de onda é maior que 700 nm,
sendo um comprimento muito longo para ser detectado pelo olho humano; e corresponde à
parte do espectro eletromagnético que é percebido como calor. Tudo que possui uma
temperatura acima de zero absoluto emite calor, até objetos muito frios, como cubos de
gelo, emitem radiação infravermelha. Quanto mais alta a temperatura de um objeto, maior
a radiação infravermelha emitida (FLIR, 2004).
A termografia infravermelha capta e mede a radiação térmica, também conhecida como
radiação infravermelha emitida pela superfície a ser estudada. Essa técnica permite uma
representação visual da distribuição de temperatura na superfície, através de fotografia ou
digitalização da superfície utilizando filmes ou filtros sensíveis aos comprimentos de
ondas. A temperatura detectada na superfície é governada pelo fluxo térmico através da
superfície, ou seja, troca de energia térmica entre o maciço e a parte interna do suporte em
contato com o interior do túnel (Celestino, 1997).
O fluxo térmico através da superfície, por sua vez, é influenciado por descontinuidades
mecânicas e/ou hidráulicas, como vazios, trincas e zonas saturadas. A termografia
infravermelha é indicada para determinar regiões com presença de umidade, locais com
baixa aderência entre o suporte externo e o maciço, mudanças nas condições geológicas do
maciço circundante em contato com o suporte e defeitos neste último. Algumas limitações
do método, segundo Haack et al. (1995) são:
• É necessário ter um fluxo estacionário através do suporte do túnel, e esse deve ser
constante além do período de medida para avaliar mudanças nas condições, e o gradiente
entre o maciço e a superfície do suporte deve ser de pelo menos 2 a 4° C, dependendo da
acurácia do "scanner".
• A termografia geralmente não penetra profundamente no concreto e a acurácia é
questionável se o maciço estiver na mesma temperatura que o ar ambiente dentro do túnel.
26
• Variações no teor de umidade ao longo do tempo podem causar distúrbios nos
resultados.
• O suporte do túnel não deve ter instalação ou revestimento (cobertura) que irá impedir a
penetração da radiação térmica.
Na Figura 3.5 está apresentado um exemplo de uma câmera infravermelha.
Figura 3.5 − Exemplos de câmeras infravermelhas (FLIR, 2004).
Os instrumentos de termografia ou de imageamento térmico utilizam um sistema ótico para
captar e focalizar a energia infravermelha, capturada pelo sistema, para o detector do
aparelho. O detector converte a energia infravermelha em um sinal elétrico, proporcional
ao qual ele é então amplificado. Esse sinal amplificado é enviado para um processador de
vídeo e então para um display visual, similar a um tubo de raios catódicos ou um visor de
cristal líquido. A imagem mostrada no display é um mapa de temperatura no qual as suas
variações, num nível de cinzas até imagens coloridas, correspondem às diferenças de
energias radiantes. Esse mapeamento térmico é chamado de termograma (REM, 2004). Na
Figura 3.6 pode-se observar um termograma de um túnel.
Figura 3.6 – Imagem de um túnel com infravermelho (Aperio, 2004).
27
Alguns instrumentos medem a intensidade de brilho, o mapeamento de imagem e fornecem
uma medição de temperatura em qualquer ponto da imagem. A imagem térmica pode ser
gravada em vídeo, fotografada ou armazenada num sistema de pós-processamento digital e
posteriormente analisadas por meio de softwares desenvolvidos para esse fim (REM,
2004).
3.1.3 – ANÁLISE MULTIESPECTRAL
Na análise multiespectral são tiradas fotografias da superfície a ser estudada de maneira
similar a fotografia colorida, sendo que a principal diferença entre a fotografia colorida e a
análise multiespectral é que nesta última, o espectro luminoso não é registrado todo de uma
só vez, ao invés disso, pequenas áreas do espectro luminoso são filtradas. Isso é feito
usando filtros e filmes que são sensíveis ao espectro luminoso, normalmente utilizando seis
filtros especiais de freqüências distintas. Pelo menos uma foto, da mesma seção da
estrutura é tirada por cada filtro. Cada filtro possui uma faixa de transmissão com largura
de 40 a 100 nm (nanômetro), então no total os filtros cobrem praticamente a escala
espectral inteira de 400 a 900 nm (Haack et al.,1995). Na Figura 3.7 é apresentada a faixa
visível de comprimentos de onda, que vai de 400 a 700 nm.
Figura 3.7 − Faixa de comprimentos de onda visível ao olho humano (Herbario, 2004).
Algumas expressões utilizadas para explicar o funcionamento da análise multiespectral são
esclarecidas a seguir, para que se facilite o entendimento do processo. Um espectro
luminoso é a decomposição da luz em freqüência e comprimento de onda. Algumas cores
produzidas por pigmentos são os resultados da reflexão de vários comprimentos de onda.
Porém, cada freqüência corresponde a uma única cor (Nuclio, 2004).
Um projetor multiespectral é usado para avaliar o filme fotográfico. O filme preto e branco
visto contra um fundo colorido, permite que uma sombra cinzenta se torne visível e por
superposição das fotos com diferentes filtros, é possível tornar visível as diferenças
espectrais, provenientes de umidade, depósitos de carbonato e outros defeitos na superfície.
28
Esse método não permite detectar vazios no suporte, porém através do mesmo é possível
detectar trincas secas com aberturas maiores que 0,5 mm (Richards, 1998).
3.1.4 – INSPEÇÕES RÁPIDAS COM EQUIPAMENTOS ACOPLADOS A
VEÍCULOS
Alguns países já utilizam equipamentos como câmeras infravermelhas e/ou georadar
acoplados a veículos sob trilhos, no caso de metrôs. Exemplos desses sistemas são
apresentados a seguir.
O Sistema LSS Spacetec TS 360 foi projetado especialmente para inspeções em túneis. É
utilizado para fazer mapeamentos rápidos das superfícies dos túneis, permitindo a
visualização e mapeamento termográfico das mesmas e determinando também a geometria
do túnel (seção transversal). A visualização representa a imagem do túnel e é utilizada
como inspeção visual sem a necessidade de visita ao local e também para traçar o mapa de
fissuras. Já o mapeamento termográfico, como o próprio nome sugere, utiliza o princípio
da termografia infravermelha para detectar anomalias no suporte do túnel. O Sistema
consiste de um scanner e uma unidade de controle, sendo o scanner fixado ao teto do
veículo e conectado a unidade de controle. Os dados coletados podem ser descarregados
em um computador e posteriormente analisados em escritório utilizando o software
chamado TIVIEW sem a necessidade de visitas adicionais ao túnel (Křemen & Kašpar,
2004).
A Takenaka Corporation desenvolveu um protótipo de um sistema de inspeção que utiliza
um carro sob trilhos carregado de câmera de alta definição, para checar os defeitos na
superfície de concreto como trincas ou juntas frias, um termógrafo e um radar do túnel,
para detectar os danos dentro do concreto como cavidades atrás e dentro do concreto
(Figura 3.8). Enquanto o carro está se movendo a cinco quilômetros por hora, a câmera de
alta definição, o termógrafo e o georadar executam a inspeção sem contato e não
destrutiva. Os dados de cada equipamento passam por avaliação e um programa de
diagnóstico, classificando a urgência de reparos em três níveis: muito urgente, urgente e
sem defeito (Takenaka , 2001).
29
Figura 3.8 - Protótipo de um sistema de inspeção (Takenaka, 2001).
3.2 – AVALIAÇÃO DETALHADA DA ESTRUTURA
Na inspeção preliminar detectam-se os pontos que necessitam de uma avaliação mais
detalhada. Os objetivos desta avaliação detalhada são: a identificação de possíveis causas
das anomalias, a formulação de recomendações de eventuais medidas corretivas
necessárias para assegurar a durabilidade do suporte. A seguir são apresentados alguns
ensaios utilizados na avaliação detalhada da estrutura, que podem ser tanto destrutivos
como não-destrutivos, ou até mesmo semi-destrutivos.
3.2.1 – ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Os ensaios considerados não destrutivos são aqueles que não causam nenhum dano ao
elemento ensaiado ou deixam pequenos danos para serem reparados após o ensaio. Eles
não provocam perda na capacidade resistente do elemento. Segundo Malhotra (1984), nos
últimos 40 anos, várias tentativas têm sido feitas quanto ao desenvolvimento de métodos
de ensaio "in situ" não destrutivos, para assegurar a qualidade do concreto na estrutura. Os
métodos disponíveis podem ser classificados em:
• métodos para determinar algumas propriedades do concreto que possibilitam uma
estimativa de sua resistência, módulo de elasticidade e durabilidade;
• métodos onde são detectados posição e tamanho das armaduras, vazios, fissuras, falhas
de concretagem, e teor de umidade do concreto "in loco".
Segundo Evagelista (2002), esses métodos são relevantes não só para o caso de estruturas
executadas já há algum tempo, que apresentam problemas e têm que ser reparadas e/ou
Câmera de alta
definição
Termógrafo
Georadar
30
reforçadas, mas também para o caso de estruturas novas ou ainda em execução (ensaios de
aceitação). Dentre as propriedades do concreto que podem ser avaliadas por meio de
ensaios não destrutivos, tem-se: massa específica, módulo de elasticidade e resistência.
Ainda podem ser investigadas a dureza superficial, absorção, permeabilidade, condições de
umidade, e também a localização das armaduras, existência de vazios e fissuração.
A seguir são apresentados os ensaios não destrutivos utilizados para determinar a
capacidade estrutural do sistema de suporte em túneis, ensaios realizados "in loco" ou em
testemunhos de concreto.
3.2.1.1 – ENSAIO DE VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE ONDA ULTRA-
SÔNICA
O ensaio consiste na medição, por meio eletrônico, do tempo de propagação de ondas
ultra-sônicas longitudinais através do concreto, entre o emissor e o receptor. A distância
percorrida entre os transdutores dividida pelo tempo de propagação, resulta na velocidade
média de propagação da onda. O método se baseia no fato de que a velocidade de
propagação das ondas é influenciada pela densidade do meio, e conseqüentemente pela
qualidade do concreto (Malhotra, 1984).
O método de ensaio NBR 8802, descrito na ABNT (1985), prevê três tipos de transmissão
de ondas longitudinais: direta, semi-direta ou indireta (Figura 3.9). Para avaliar o suporte
de concreto de túneis é utilizada a transmissão indireta, pelo fato de apenas uma face do
elemento ser acessível.
(a) Direta (b) Semi-direta (c) Indireta
Figura 3.9 − Tipos de transmissão no ensaio de ultra-som: a) Direta; b) Semi-direta e c)
Indireta.
31
As medidas das velocidades feitas através do concreto de boa qualidade produzirão,
normalmente, velocidades elevadas, acompanhadas por boa intensidade de sinal. O
concreto de má qualidade ou deteriorado, diminuirá geralmente a intensidade da
velocidade e do sinal. O concreto de boa qualidade, mas que contém fissuras, pode
produzir velocidades elevadas ou baixas, dependendo da natureza e do número de fissuras,
mas diminuirá quase sempre a intensidade do sinal (Corps of Engineers, 1995).
Assim, as descontinuidades (vazios) no interior do concreto podem ser detectadas devido
às diferenças da velocidade de propagação das ondas. A velocidade da onda depende
principalmente dos seguintes fatores: coeficiente de Poisson, módulo de elasticidade e
massa específica do concreto, e também da presença de armadura (Bungey em 1989 e
Popovics et al. em 1995, citados por Evagelista, 2002).
3.2.1.2 – PULSO-ECO ULTRA-SÔNICO (UPE)
O objetivo do método é posicionar e caracterizar os obstáculos (interfaces) localizados no
interior do ambiente explorado, distinguindo as ondas refletidas (denominadas ecos) da
onda ultra-sônica incidente. Estas reflexões são geradas por mudanças de impedância
acústica no ambiente da propagação. Este ensaio é utilizado com as seguintes finalidades:
investigação da natureza e da espessura do suporte; determinação da aderência, contato
entre a estrutura e outra estrutura; determinação básica de interface entre maciço e
estrutura; detecção, localização, dimensionamento e se possível caracterização dos eventos
como anomalias ou descontinuidades (AFTES, 1999). Segundo Andreucci (2003), assim
como uma onda sonora reflete ao incidir num anteparo qualquer, a vibração ou onda ultra-
sônica ao percorrer um meio elástico, refletirá da mesma forma ao incidir numa
descontinuidade ou falha interna a este meio considerado. As ondas ultra-sônicas são
geradas ou introduzidas no material através de um elemento emissor com uma determinada
dimensão e que vibra com uma certa freqüência. Através de aparelhos especiais, detectam-
se as reflexões provenientes do interior da peça examinada, localizando e interpretando as
descontinuidades. O elemento emissor e o receptor são denominados transdutores. Na
Figura 3.10 pode-se observar o princípio básico da inspeção de materiais por ultra-som.
A inspeção do suporte de concreto do túnel por ultra-som pode ser efetuada por meio do
método ou técnica de Impulso-Eco ou Pulso-Eco, apresentado na Figura 3.11. O Impulso-
Eco é a técnica onde somente um transdutor é responsável por emitir e receber as ondas
32
ultra-sônicas que se propagam no material. Portanto, o transdutor é acoplado em somente
um lado do material, podendo ser verificada a profundidade da descontinuidade, suas
dimensões, e localização na peça (Andreucci , 2003).
Figura 3.10 − Princípio básico da inspeção de materiais por ultra-som (Andreucci, 2003).
Figura 3.11− Técnica Impulso-Eco (Andreucci, 2003).
Os pulsos ultra-sônicos refletidos por uma descontinuidade, ou pela superfície oposta da
peça, são captados pelo transdutor, convertidos em sinais eletrônicos e mostrados na tela
LCD ou em um tubo de raios catódicos do aparelho. Na Figura 3.12 um exemplo de
aparelho de ultra-som digital é apresentado. Geralmente, as dimensões reais de um defeito
interno podem ser estimadas com uma razoável precisão. Utiliza-se ultra-som também para
medir espessura e determinar corrosão com extrema facilidade e precisão (ABENDE,
2004).
33
Figura 3.12 − Aparelho de ultra-som digital marca Krautkramer , mod. USN-52 (NTD,
2005).
3.2.1.3 – ENSAIO ESCLEROMÉTRICO
O ensaio esclerométrico, também conhecido como “rebound hammer method”, consiste
fundamentalmente de uma massa-martelo que impulsionada por mola se choca através de
uma haste com ponta em forma esférica, com a área de ensaio (ABNT, 1995b) O índice
esclerométrico (IE) depende do valor da energia cinética antes do impacto e da parcela
desta energia que é absorvida durante o impacto pela interação entre a barra de percussão e
o concreto. A energia absorvida está relacionada à resistência e à rigidez do concreto (ACI,
1989).
Segundo Focaoaru (1984), é possível estimar a resistência do concreto por meio de curvas
de calibração. Porém não há uma correlação única entre o valor do índice esclerométrico e
a resistência à compressão, devido à influência de vários fatores nessa relação: tipo e
quantidade de cimento, natureza do agregado, maturidade e teor de umidade do concreto.
Segundo a as normas técnicas de vários países, o esclerômetro deve ser usado
ortogonalmente à área de ensaio. Quando o ensaio não é feito com o esclerômetro na
posição horizontal se deve corrigir o índice esclerométrico por meio de coeficientes
fornecidos pelos fabricantes. Esta correção se deve à influência da gravidade sobre a força
da mola do esclerômetro (Evagelista, 2002). Um ensaio com esclerômetro é apresentado na
Figura 3.13)
34
Figura 3.13 − Esclerômetro (Proceq, 2005).
O ensaio esclerométrico é um método não destrutivo simples e rápido para avaliar o
concreto "in loco". O equipamento é barato e pode ser operado pelo pessoal de campo com
uma pequena quantidade de instruções. O esclerômetro é muito útil para avaliar a
qualidade geral do concreto e para encontrar áreas do concreto com baixa qualidade. Um
grande número de medidas pode ser feito rapidamente de modo que as grandes áreas
expostas de concreto possam ser ensaiadas dentro de algumas horas. As limitações do
ensaio esclerométrico são: é um teste razoavelmente impreciso e não fornece um
prognóstico de confiança da resistência do concreto; as medidas do índice de reflexão no
concreto “in situ” são afetadas pela rugosidade da superfície do concreto, pelo coeficiente
de umidade do concreto, tipo de agregado graúdo, tamanho, forma, e rigidez da peça
ensaiada e carbonatação da superfície do concreto (Corps of Engineers, 1995).
Segundo Andrade (1992) casos típicos nos quais podem ser cometidos grandes erros
quando empregado o esclerômetro, são:
• A superfície do concreto apresenta um maior endurecimento que o interior da massa de
concreto devido a uma carbonatação superficial. Por ser a carbonatação, em geral, uma fina
camada, o problema pode ser minimizado através de polimento com pedra de carborundum
ou através de politriz eletromecânica. A espessura de carbonatação pode ser detectada com
a aplicação de indicador químico a base de fenolftaleína.
• A superfície do concreto está amolecida devido a um ataque químico ou existe uma falta
de aderência entre o agregado e a pasta de cimento, que pode ser observada na forma de
desprendimento do agregado graúdo da matriz de pasta de cimento no momento da ruptura
do concreto.
35
3.2.1.4 – MÉTODOS MAGNÉTICOS
Segundo Andrade (1992) os equipamentos conhecidos genericamente por pacômetros, cujo
princípio de funcionamento é eletromagnético, servem para determinar a presença e
direção das barras, assim como a espessura do cobrimento, desde que:
• O campo de medição seja inferior a 120 mm;
• Seja conhecido o diâmetro das barras;
• A separação entre as barras seja superior a 100-150 mm.
Existem várias marcas desse equipamento no mercado. É muito utilizado também o
equipamento de mesmo princípio, denominado "Micro Covermeter" fabricado e distribuído
pela Kolectric Limited (Inglaterra). Esses equipamentos são portáteis e apresentam bons
resultados quando o concreto é pouco armado. No caso de elementos muito armados, o
efeito da armação secundária não pode ser eliminado, dificultando uma determinação
satisfatória do cobrimento (Malhotra, 1984).
3.2.1.5 – ENSAIOS PARA MEDIR A DISTORÇÃO DO TÚNEL
Uma técnica bastante conhecida, segundo Mentone (1997), é a medida da distorção do
túnel que por meio de medidas do perfil interno do túnel em pontos conhecidos, em
intervalos regulares de tempo, e com acurácia suficiente, podem ser observadas e
monitoradas deformações do sistema de suporte. Entre os ensaios que utilizam essa técnica
estão os teodolitos, distanciômetros, níveis óticos de precisão e equipamentos com
tecnologia a laser.
3.2.2 – MÉTODOS SEMI-DESTRUTUVOS
A seguir são descritos os métodos semi-destrutivos utilizados para estimar a capacidade
estrutural do sistema de suporte em túneis.
3.2.2.1 – MÉTODO DE PENETRAÇÃO DE PINOS
Este ensaio consiste na cravação de pinos metálicos no concreto da estrutura investigada,
por meio de pistola própria, e da medição do comprimento exposto do pino após a
cravação. O método relaciona inversamente a penetração do pino com a resistência à
compressão do concreto (DNER, 1994). A ACI (1989) afirma que a essência do método
36
envolve a energia cinética inicial do pino e a absorção de energia pelo concreto, de forma
que o pino penetra no concreto até que sua energia cinética inicial seja totalmente
absorvida pelo concreto. Parte da energia é absorvida pela fricção entre o pino e o
concreto, e outra parte na fratura do concreto. A profundidade da penetração dos pinos é
usada para estimar a resistência do concreto usando curvas de calibração.
O equipamento do ensaio é composto de pistola para cravação de pinos de aço em
concreto, pinos de aço liso com 55 mm de comprimento, inclusive cabeça, e 6,3 mm de
bitola. Para obtenção da resistência é necessária pelo menos a cravação de três pinos, para
que se utilize a média aritmética dos resultados isolados. Este ensaio reúne baixo custo,
simplicidade de operação, rapidez de execução (DNER, 1994).
Segundo Evagelista (2002), o sistema disponível internacionalmente denomina-se
“Windsor Probe”. No Brasil é feita uma adaptação do método, utilizando e pistola e pinos
da marca WALSYWA.
O método de penetração de pinos não é sensível a fatores como o teor de umidade, cura e
tipo de cimento, sendo, porém, influenciado principalmente pelo tipo de agregado. Para
realização do ensaio é necessário o acesso apenas a uma face da estrutura. É necessário
evitar as barras de aço e tomar os cuidados inerentes à utilização de uma arma de fogo.
Após as medições, devem ser retirados os pinos, deixando um dano na superfície em torno
de 75 mm de diâmetro (BS, 1986). Na Figura 3.14 é apresentado o aparelho de cravação de
pinos.
Figura 3.14 – Exemplo de aparelho de cravação de pinos (NDT, 2005).
37
O ensaio de cravação de pinos fornece resultados bastante variáveis e não se devem esperar
valores acurados da resistência do concreto. Tem, entretanto, o potencial de promover uma
rápida verificação da qualidade e da maturidade do concreto “in situ”. O teste é
essencialmente semi-destrutivo, desde que o concreto e membros estruturais possam ser
ensaiados “in situ”, provocando apenas pequenos desplacamentos nas superfícies expostas
(IRC, 2005).
3.2.2.2 – ENSAIO DE ADERÊNCIA (PULL-OFF TESTS)
O ensaio de aderência ou “pull-off test” é considerado parcialmente destrutivo porque
produz o arrancamento de uma pequena parte do concreto da superfície da estrutura
ensaiada. Este ensaio consiste em arrancar um disco metálico com 30 mm de diâmetro,
previamente colado na superfície do concreto. O disco metálico é colado por meio de
adesivo de resina Epóxi, e requer adequado preparo da superfície. O equipamento, que
promove o arrancamento do disco metálico colado ao concreto, reage sobre a superfície
adjacente ao disco e implanta a força de tração de forma gradual (DNER, 1994).
A força de tração que causa ruptura, em conjunto com as curvas de calibração baseadas
num grande número de ensaios, torna possível uma estimativa da resistência à compressão
(ACI, 1993). O ensaio pode ser realizado de duas formas: com corte superficial seguindo a
dimensão do disco metálico, e sem a execução deste. A execução do corte pode ser feita
para evitar a influência das condições da superfície do concreto, como no caso das
superfícies carbonatadas (BS, 1992).
Este ensaio é simples e não necessita de um operador altamente qualificado. Segundo Long
& Murray (1984), citados por Evagelista (2002), não têm sido verificados problemas em
aplicar este ensaio em superfície vertical. A tensão na ruptura é a medida direta da
resistência à tração. Como desvantagem, pode ser citada a necessidade de pequenos
reparos nos locais onde os ensaios foram realizados (ACI,1993). Para Evagelista (2002)
também se deve considerar o tempo de espera necessário para a cura da resina usada na
colagem do disco antes da aplicação da carga.
3.2.2.3 – AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE CORROSÃO DA ARMADURA
A avaliação do potencial de corrosão das armaduras do concreto é feita medindo a
diferença de potencial da armadura e comparando com faixas empíricas de valores de
38
potencial elétrico. Porém essa medida de potencial de corrosão feita de maneira isolada não
é conclusiva e deve ser avaliada em conjunto com outros aspectos, como por exemplo, a
evidência de fissuração do concreto promovida pela expansão da armadura, como sugerem
Hatori et al. (2004).
Segundo Hatori et al. (2004), o equipamento utilizado no ensaio consiste em um eletrodo
de referência e um micro voltímetro (Figura 3.15). A medição é feita com o uso de cabos
conectores, sendo que a armadura é ligada ao pólo positivo do voltímetro e o eletrodo que
é deslocado ao longo da superfície de concreto é conectado ao pólo negativo.
Figura 3.15 - Micro-voltímetro.
Como o potencial de corrosão é função de um grande número de variáveis, tais como o
teor de umidade, oxigênio no concreto, espessura do cobrimento de concreto e outras, não
se deve extrair conclusões quantitativas de sua medida. O método não dá informações
sobre o quanto corroeu ou está corroendo, fornecendo somente a probabilidade do processo
estar ocorrendo ou não (Andrade, 1992).
3.2.3 – ENSAIOS DESTRUTIVOS
A seguir são apresentados os ensaios realizados em testemunhos de concreto extraídos do
suporte do túnel, a endoscopia e o ensaio para determinar a profundidade de carbonatação,
sendo todos eles ensaios destrutivos.
39
3.2.3.1 – ENSAIOS REALIZADOS EM TESTEMUNHOS
Os testemunhos são corpos-de-prova cilíndricos retirados da estrutura sob investigação,
por meio de uma máquina extratora contendo coroa diamantada rotativa e com refrigeração
à água. Os procedimentos de ensaios por testemunhos são descritos na NBR-7680
(ABNT,1983).
Mediante a extração e a ruptura desses corpos-de-prova determina no concreto sua
resistência à compressão, à tração, módulo de deformação e diagrama tensão-deformação.
Porém as determinações não fornecem, às vezes, resultados absolutos, devido a muitas
variáveis que podem interferir nestes, sendo, portanto, necessário, em casos de dúvida,
compará-los com resultados fornecidos por outros métodos.
O ensaio à compressão dos testemunhos deve atender a metodologia preconizada na NBR-
5739 (ABNT, 1980). Os testemunhos devem ser preparados por meio de corte de seus
topos por meio de disco diamantado e do remate de suas extremidades por meio de mistura
a base de enxofre.
Com os testemunhos extraídos no túnel, são realizados também ensaios complementares e
em alguns casos bem específicos, para determinar características de acordo com o
problema ao qual se pretende investigar. Ensaios como absorção, índice de vazios,
caracterização petrográfica, contaminação por sulfatos, contaminação por cloretos, entre
outros.
3.2.3.2 – ENDOSCOPIA
Neste método, uma sonda percorre um furo efetuado por uma broca, e então é feito um
levantamento visual de uma seção de concreto do suporte. Por meio da endoscopia é
possível obter informações a respeito da espessura de uma determinada seção, da
existência de poros, avaliação dimensional de vazios, aderência entre camadas etc.
3.2.3.3 – PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
A profundidade de carbonatação é medida utilizando indicadores de pH a base de
fenolftaleína (solução de fenolftaleína a 1% dissolvida em álcool etílico) que é aspergida
sobre o concreto, imediatamente após ter sido removida uma porção superficial de
40
concreto. Por meio de faixas de coloração é possível determinar as regiões carbonatadas.
Por exemplo, se na região não houve redução de pH ela adquire uma coloração
avermelhada, porém se não houver alteração na coloração do concreto, significa que essa é
uma região carbonatada (Figura 3.16). Admite-se como sendo a profundidade de
carbonatação, a faixa sem alteração de cor e que é medida com o auxílio de um paquímetro
(Hatori et al., 2004).
Figura 3.16 - Ensaio de carbonatação (Hatori et al., 2004).
Segundo Andrade (1992), se a troca de cor é ondulada, deve-se tomar pelo menos dez
medidas em pontos diferentes e calcular a média aritmética e a profundidade máxima.
Recomenda-se a medida em certas regiões críticas tais como cantos ao redor de agregados
graúdos e outros pontos onde se esperam profundidades maiores de carbonatação. Deve-se
anotar os locais e a freqüência onde a cor não fica violeta-carmim e permanece apenas
rosada. Algumas fotografias podem ser um interessante complemento dessas
determinações.
Ainda para Andrade (1992), a principal informação que se pretende com esta medida é
conhecer se a carbonatação chegou ou não até a armadura, para poder saber se esta
provocou ou contribuiu à deterioração da estrutura.
3.3 – MÉTODOS DE REPAROS E REABILITAÇÃO DE TÚNEIS
Os métodos de reparo e reabilitação de túneis em concreto projetado são apresentados a
seguir.
41
3.3.1 – FATORES IMPORTANTES NA ESCOLHA DO MÉTODO DE REPARO
Após serem detectadas as anomalias, investigações detalhadas são realizadas para permitir
uma avaliação da estrutura e para que o diagnóstico seja elaborado, baseado em
informações não só do sistema de suporte, mas também das condições hidrogeológicas
existentes no local. Baseado no diagnóstico é possível definir o tipo de trabalho de
recuperação, incluindo reparos e trabalhos de manutenção classificados por ordem de
necessidade e urgência. Os trabalhos de recuperação podem ser feitos em uma ou mais das
seguintes zonas: no maciço circundante, na interface entre o maciço e a estrutura do
suporte, no corpo do suporte, na parte interna do suporte em contato com o interior do
túnel, nos espaços internos úteis da estrutura subterrânea (ITA, 2001).
Para que sejam obtidos reparos duráveis, fatores importantes, como aqueles que afetam o
projeto e a seleção de sistemas de reparo, devem ser considerados como partes de um
sistema composto. Os fatores críticos que governam na prática, em maior parte a
durabilidade de reparos em concretos, são mostrados na Figura 3.17. Estes fatores devem
ser considerados na fase de projeto de modo que o material de reparo selecionado seja
compatível com o substrato existente. Essa compatibilidade é definida como equilíbrio de
propriedades físicas, químicas e eletroquímicas e de dimensões entre o material do reparo e
o substrato de concreto. Entre as propriedades dos materiais que influenciam a
compatibilidade dimensional estão: a retração por secagem, a expansão térmica, o módulo
de elasticidade, e a fluência (Corps of Engineers, 1995).
Atualmente, uma parcela considerável dos gastos no setor da construção civil é relacionada
a reparos. Esses gastos significantes influenciaram o mercado quanto aos materiais de
reparo, técnicas e serviços. Isso é evidenciado pelo grande número de materiais novos e
serviços especializados que respondem a requisitos específicos do mercado de reparos.
Esse incremento de novos materiais, entretanto, fez com que houvesse uma maior
complexidade para a seleção dos materiais e aumento do potencial de ocorrência de
problemas. A avaliação por ensaios e pesquisa não se desenvolveu no mesmo ritmo dos
novos produtos. Assim, os produtos estão sendo empregados mesmo antes de suas
propriedades terem sido comprovadas, e possuírem garantias que responderão aos
requisitos impostos pelos projetistas (Mailvaganam, 2004).
42
Compatibilidadeentre os materiais
de reparo e osubstrato
Condições deserviço e
exposição
Condições decarregamento
do sistemacomposto
Propriedadesdos materiais do
substratoPropriedadesdos materiais
de reparo
Projeto do sistema de reparo
Produção do sistema de reparo
Durabilidade do sistema de reparo
Preparaçãoda
superfície
Processo de reparo
Métodode
aplicação
Aderência
Figura 3.17 − Fatores que afetam a durabilidade dos sistemas de reparo em concreto
(modificado - Corps of Engineers, 1995).
Controlar a infiltração da água é de grande interesse para os operadores de túneis, uma vez
que muitos deles são construídos em grandes profundidades e freqüentemente abaixo do
lençol freático. A infiltração de água é a causa da maioria das deteriorações da estrutura e
dos componentes do túnel, e considerando este fato importante, os métodos de reparo que
são apresentados a seguir estão divididos em: métodos para controlar ou eliminar as
infiltrações de água e métodos de reparo para danos causados por outros fatores com
exceção da água.
3.3.2 – MÉTODOS PARA CONTROLAR OU ELIMINAR AS INFILTRAÇÕES DE
ÁGUA
Segundo a ITA (2001), as categorias de reparos necessários para controlar ou eliminar as
infiltrações de água em túneis são as seguintes:
• Métodos de selar a superfície - aplicada na superfície interior do suporte do túnel, se
tornando uma parte da mesma;
43
• Métodos de condução - aplicada na face interna do suporte do túnel para permitir a
drenagem ou canalizar a água para o arco invertido do túnel e ao longo do túnel para
disposição final;
• Reabilitação do suporte - medidas tomadas para estabelecer ou restabelecer a
impermeabilidade do suporte do túnel;
• Eliminação na fonte - medidas tomadas fora do suporte do túnel, no interior do maciço
circundante.
As categorias citadas acima podem, algumas vezes, ser utilizadas em conjunto com outros
métodos adicionais desenvolvidos para condições específicas, podendo não ser totalmente
identificada com uma ou outra categoria. Sugere-se que um estudo detalhado seja
executado nas principais infiltrações para determinar a fonte, quantidade da infiltração de
água, posição e causa exata da mesma, para que seja possível determinar o método de
reparo adequado para cada caso.
3.3.2.1 – MÉTODOS DE CONDUÇÃO
Em determinadas situações, pode ser necessário redirecionar a água infiltrada para o
sistema de drenagem original do túnel, em caráter provisório, até que uma investigação
mais detalhada possa ser feita e uma solução de longo prazo executada. Também pode-se
utilizar esses métodos onde a capacidade de suporte não seja comprometida pela infiltração
e a operação do túnel não seja indevidamente afetada pela instalação e manutenção desse
sistema.
A Canalização da água infiltrada consiste na instalação de faixas de canaletas, que podem
ser de vários materiais como aço, fibra de vidro, PVC rígido ou flexível, nas fissuras com
infiltração no túnel. Se as infiltrações estiverem ocorrendo nas junções na abóbada do túnel
em um sentido perpendicular ao comprimento do túnel, então placas de borracha de
neoprene podem ser fixadas ao suporte do túnel com canaletas de alumínio (Figura 3.18).
As placas podem ser direcionadas para conduzir a água às laterais do túnel onde pode fluir
no sistema de drenagem do túnel. Um método similar que utiliza calhas de drenagem de
metal é usado às vezes para redirecionar áreas isoladas de infiltração ao sistema de
drenagem (FHA, 2003b).
44
Figura 3.18 − Sistema de drenagem temporário composto de neoprene e canais de
alumínio (FHA, 2003b).
Na Figura 3.19 é apresentado um sistema de drenagem temporário composto de tubo
plástico de 50 mm, com a uma extremidade introduzida no concreto onde há concentração
de infiltrações.
Figura 3.19 − Sistema de drenagem temporário composto de tubo plástico de 50 mm
(FHA, 2003b).
Essa técnica é instalada sem grandes dificuldades, contanto que as áreas a serem tratadas
sejam em pontos localizados. A eficácia do sistema depende primeiramente da
impermeabilização das calhas e do correto dimensionamento do sistema. Encontra-se
muita dificuldade para quantificação do volume de água que infiltra no túnel, então
geralmente é necessário executar inúmeras inspeções, por um período de um a três anos,
uma vez que esses volumes dependem das estações do ano. Esse sistema é muito visível e
interfere na aparência da estrutura, por isso não é recomendável para áreas de acesso ao
público (ITA, 2001).
Canaleta inserida no concreto
Tubulação para condução ao sistema de drenagem original
45
A Membrana impermeável, outra técnica para conduzir a água infiltrada, utiliza uma
membrana flexível e impermeável fixada à face interna do suporte do túnel, por exemplo, o
concreto projetado, que está sujeito a infiltrações. A membrana impermeável conduz a
água para o arco invertido do túnel e finalmente para o sistema de coleta (ITA, 2001).
O processo específico consiste em colocar um material geotêxtil em contato com o suporte
interno existente do túnel, a seguir uma membrana impermeável de PVC, seguida por uma
camada de material que protegerá a membrana, tal como concreto projetado ou outros
materiais anti-incêndio e protetores. A camada de geotêxtil tem a função de fornecer uma
galeria de drenagem fora da membrana impermeável, através da qual a água infiltrada pode
passar livremente e também proporcionar uma proteção contra possíveis danos físicos à
membrana impermeável. Este sistema pode também ser suplementado introduzindo furos
de alívio de pressão no maciço circundante para fornecerem um caminho preferencial para
a água de infiltração, de modo que as pressões hidráulicas adversas não atuem no suporte
(FHA, 2003b).
A membrana projetada ou revestimento de proteção interno consiste em projetar concreto
especial, reforçado com fibras ou malha soldada fixada ao suporte existente. O grau de
impermeabilização depende das propriedades da própria argamassa. A capacidade vedante
do suporte é geralmente suplementada por injeções de partículas e argamasas químicas
entre a interface do suporte existente e o concreto projetado. Esse sistema é eficiente em
estruturas onde a água penetra muito lentamente e no caso de infiltrações ativas, elas
devem ser vedadas por injeção (ITA, 2001).
3.3.2.2 – REABILITAÇÃO DO SUPORTE DE TÚNEIS DANIFICADOS PELA
INFILTRAÇÃO DA ÁGUA
Neste item será discutido o tratamento de trincas no concreto onde ocorrem infiltrações.
Um alerta importante deve ser feito a respeito do material usado para vedar a infiltração de
água no túnel, já que naturalmente esse material injetado entrará em contato com o lençol
freático, podendo causar contaminação.
No tratamento de fissuras, é necessária primeiramente a identificação do tipo de fissura e a
seleção da técnica a adotar. Sendo a trinca ativa ou não, sempre se pretende com o
tratamento, criar uma barreira ao transporte nocivo de líquidos e gases para dentro das
46
fissuras, impedindo a contaminação do concreto e até das armaduras. Para fissuras ativas,
deve-se promover vedação, cobrindo os bordos externos da mesma e, eventualmente,
preenchendo-a com material elástico e não resistente. Já nos casos passivos, para além do
estabelecimento do dispositivo protetor, tem que se garantir que a peça volte a funcionar
como um todo, monoliticamente, ou seja, deve-se fechar a fissura, o que é conseguido pela
injeção de um material aderente e resistente, normalmente resina epoxídica (Souza &
Ripper, 1998).
Para Souza & Ripper (1998), entende-se por injeção a técnica que garante o perfeito
enchimento do espaço formado entre bordas de uma fenda, independentemente do
tratamento restabelecer o monolitismo de fendas passivas, casos em que são usados
materiais rígidos, como epóxi ou caldas, ou para vedação de fendas ativas, que são
situações mais raras, onde injeta-se resinas acrílicas ou poliuretânicas.
A seleção do equipamento deve ser incluída no planejamento de injeção. Os equipamentos
incluem: bombas, furadeiras e centrais de concreto (dosagem e mistura). Para pequenas
quantidades, uma bomba de operação manual é mais adequada, enquanto para maiores
quantidades uma bomba de ar comprimido ou elétrica é necessária. Escalas adequadas de
pressão de trabalho das bombas são de 0,5 bar (50 kPa) a 20 bar (2 MPa) para injeção de
materiais cimentíceos ou minerais. Injeção de outros meios requer sistemas de altas
pressões até 150 bar (15 MPa). Algumas vezes uma injeção secundária requer pressão de
trabalho de até 250 bar (25 MPa). Uma bomba de água ou ar à alta pressão é também
necessária para limpar as trincas e áreas a serem injetadas. Os furos para inserção dos bicos
devem ser feitos com uma furadeira elétrica com alto torque. A seleção do traço e da
central de concreto depende dos materiais a serem utilizados (ITA, 2001). Na Figura 3.20
observa-se um modelo de bomba de injeção.
Segundo a ITA (2001), as seguintes considerações de compatibilidade e adequablidade dos
materiais de injeção são importantes:
• A compatibilidade ambiental dos materiais com o maciço;
• A abertura das trincas ou juntas e o volume de reparos;
• A compatibilidade das propriedades dos materiais de injeção com as propriedades do
suporte do túnel;
47
• Resistência ao carreamento pela infiltração de água, resistência mecânica e aos ataques
químicos;
• Injetabilidade do material selecionado na área da infiltração;
• Pega e características reológicas da mistura;
• A distribuição de tamanho das partículas (apenas materiais cimentíceos);
• A estabilidade de volume da calda para várias temperaturas, umidade e pressão;
• A durabilidade e resistência a longo prazo;
• A viscosidade da calda para condições dadas em campo, como temperatura, e umidade
do ar;
• A disponibilidade e o custo de materiais de injeção.
Figura 3.20 - Bomba de injeção (DIPROTEC, 2004).
Segundo Souza & Ripper (1998), calda (“grout”) é a denominação dada a argamassas
previamente preparadas por empresas especializadas, que têm como principais atrativos a
fácil aplicação, a elevada resistência mecânica e a ausência de retração.
O método mais comum para impedir a infiltração da água em suportes de concretos é
injetar a trinca com calda de partícula ou química. As caldas de partícula são as aquelas
cimentíceas muito finas que produzem preenchimentos não flexíveis e impedem a
infiltração de água pela trinca. As caldas químicas por outro lado podem ser altamente
flexíveis e também ter as viscosidades baixas permitindo que sejam injetadas em fissuras
muito finas. Estas são caras, às vezes tóxicos ou inflamáveis, e requerem um grau elevado
de habilidade para a aplicação apropriada; conseqüentemente, uma compreensão das
48
propriedades químicas e de sua eficácia para a aplicação desejada é essencial. Mesmo com
os inconvenientes de algumas caldas químicas, seu desempenho em parar a infiltração de
água é significativamente superior às de partícula; conseqüentemente, são usadas mais
freqüentemente. É importante salientar que se as caldas químicas só forem permitidas para
locais secos podem não ser eficazes (FHA, 2003b).
Das caldas químicas desenvolvidas até a presente data, a de poliuretano tem funcionado
melhor para aplicações em túnel. Este tipo se expande em uma espuma na presença de
água e sela subseqüentemente a trinca, não permitindo que a água passe. Esta espuma é
também moderadamente resistente a tensões; conseqüentemente pode expandir quando a
trinca continuar a abrir. A injeção da calda feita a baixa pressão por um período
prolongado é mais eficaz que a alta pressão por um período curto. O último pode resultar
em danos adicionais ao concreto (FHA, 2003b).
Além do poliuretano, os “esters acrylate” estão sendo usados também para injetar fissuras.
Os “esters” têm uma vantagem sobre os poliuretanos que dão forma a um gel através da
reação com água e serve como uma barreira à penetração da água na trinca. (FHA, 2003b).
As principais características dos materiais de injeção, segundo MC (2005), são as
seguintes:
• Poliuretano para selamento e impermeabilização - flexível, impermeável, excelente
aderência, grande durabilidade e funciona com água.
• Epóxi-Estrutural - rígido, alta resistência, excelente aderência, grande durabilidade e
não funciona com água.
• Microcimento-Estrutural - rígido, boa resistência, excelente aderência, grande
durabilidade, proteção alcalina, funciona com água.
Para melhores resultados a injeção deve preencher toda a profundidade da trinca, o
máximo possível, para assim promover o melhor selamento para infiltrações de água,
restaurando assim, a integridade estrutural do suporte. Investigações são executadas para
medir a profundidade de trincas em relação à espessura do suporte antes de injetar as
trincas. Essa informação permitirá que os bicos de injeção sejam localizados corretamente,
inclusive o ângulo com a superfície do suporte, e irá ajudar na escolha do tipo apropriado
de acessórios. Se a trinca se estender por toda a espessura do suporte (a estrutura
totalmente trincada), investigações adicionais do maciço circundante serão necessárias para
49
estabelecer o método de injeção adequado (ITA, 2001). Nas Figuras 3.21 e 3.22 é possível
observar exemplos de bicos de injeção e a instalação de dois tipos desses bicos,
respectivamente.
Figura 3.21 - Bicos de injeção (MC, 2005)
(a) (b)
Figura 3.22 - Instalação dos bicos de injeção: a) Bicos de perfuração e b) Bicos de adesão
(MC, 2005).
Normalmente a recuperação das descontinuidades, com aplicação por injeção, de resina
base epóxi, com capacidade de polimerização em presença de água, segue as seguintes
etapas:
i – Corte e demolição do concreto ao longo da descontinuidade (fissura), formando uma
canaleta em forma de “U” (profundidade mínima de aproximadamente 3 cm) até o ponto
em que não ocorra infiltração ou a fissura termine (a execução da canaleta segue
inclusive as ramificações da mesma);
ii – Limpeza com jato de água e aplicação de pintura de “primer” epóxi (polimerização
em presença de água) sobre a superfície das canaletas;
50
iii – Instalação de tubo de PVC flexível corrugado (eletroduto), cortado em meia cana
com tubos de injeção/purgadores espaçados de 30 a 60 cm, ao longo de cada sistema de
canaletas;
iv – Recobrimento dos tubos, preenchendo parcialmente a canaleta com argamassa
cimentícia de pega rápida (polimérica);
v – Fase de teste, após cura da argamassa, com o fechamento dos tubos de injeção e
purgadores, aplicando por meio de um deles pressão, verificando os pontos de falha ou
vazamentos no sistema; fechamento total do sistema por um período de 72 h ao final do
qual se verifica eventual infiltração em pontos não observados na implantação do sistema
de canaletas e tubos.
vi – Se necessário revisão e incorporação ao sistema inicial de canaletas, dos pontos com
infiltração executando os passos de “i” até “v”;
vii – Retirada da água do sistema de tubos, preparo e execução da injeção de resina epóxi
com capacidade de polimerização em presença de água no sistema, iniciando-se nos
bicos inferiores, avançando o processo de injeção para bicos superiores, e
concomitantemente controlando a saída de resina por bicos intermediários, bem como os
limites de pressão, até que se complete a injeção de todo um sistema de tubos;
viii – Após a conclusão e cura da injeção, aguarda-se um período de alguns meses,
enquanto se executam os tratamentos em outras áreas, para a verificação final de
estanqueidade e somente após este período pode ser executado o acabamento com
tratamento do concreto aparente e aplicação de verniz.
Souza e Ripper (1998) apresentam um procedimento semelhante ao citado acima, porém, é
aplicado para qualquer tipo de injeção de trincas, secas ou úmidas, e possui as seguintes
exceções: não executa o procedimento apresentado no item “i”, ao invés disso, eles iniciam
o procedimento com abertura de furos ao longo do desenvolvimento da fissura, com
diâmetro de aproximadamente 10 mm e não muito profundos (30mm), obedecendo a
espaçamento que deve variar entre os 50 mm e os 300 mm, em função da abertura da
fissura (tanto maior quanto mais aberta for), mas sempre respeitando um máximo de 1,5
vezes a profundidade da fissura. Após a limpeza, são fixados tubinhos plásticos (bicos de
injeção) nos furos, de diâmetro um ponto inferior ao da furação, com parede pouco espessa
através dos quais será injetado o produto. A fixação é feita utilizando o próprio adesivo que
selará o intervalo de fissura entre dois furos consecutivos. Para ITA (2001) o espaçamento
entre bicos de injeção é determinado pela viscosidade do “grout” usado, a porosidade do
51
suporte e as dimensões do suporte a ser injetado. Se houver barras de reforço
intersecionando a área da trinca a localização dos furos e bicos de injeção deve ser checada
para garantir que eles não coincidam com o reforço.
Souza & Ripper (1998) recomendam o uso de ar comprimido para testar a
intercomunicação entre os furos e a efetividade da selagem ao contrário do procediemnto
apresentado inicialmente que utiliza água. Eles esclarem também, que quando estiver
injetando um determinado bico, aquele imediatamente a seguir deve estar aberto, devendo-
se prosseguir a injeção até a evidência de saída de material por ele. E sempre que houver
dificuldades na entrada de resina, a pressão de injeção terá que ser mantida por períodos
mais dilatados (15 minutos), devendo ser suspensa caso a pressão se eleve em demasia ou
quando não seja observada nenhuma pressão, o que caracteriza a fuga de resina.
Em alguns casos, para impermeabilização estruturas de concreto, é feito o uso associado
para uma mesma infiltração “mix”, utilizando os produtos do fabricante Viapol “K11” e
“KZ”. O “K11” é um impermeabilizante a base de cimentos especiais e aditivos químicos e
minerais, que penetram na estrutura, formando um gel que se cristaliza na presença da
água. E o “KZ” é uma emulsão adesiva a base de acrílica, utilizado como aditivo
incorporador de aderência e plasticidade à impermeabilização. O “K11 + KZ”, por se tratar
de um sistema rígido, não é recomendado para aplicação em estruturas sujeitas à
movimentação e fissuras. O sistema apresenta as seguintes vantagens: fácil aplicação,
utiliza a água como reagente para impermeabilizar, impermeabilização estrutural, penetra
nos poros da estrutura e se cristaliza, apresenta a mesma resistência e vida útil da estrutura
e possui baixa espessura.
3.3.3 – REABILITAÇÃO DO SUPORTE DETERIORADO POR OUTROS
FATORES COM EXCEÇÃO DA ÁGUA
Este item apresenta noções de reparos para restaurar a integridade estrutural do suporte,
que foi deteriorado devido à fatores como efeitos ambientais, condição operacional,
técnicas inadequadas de construção e envelhecimento, não apresentando reabilitação para
danos causados pela água, que foi apresentado no item anterior. Serão enfocados reparos
utilizados em túneis com suporte em concreto projetado, que é objeto desta pesquisa. Os
métodos de reparo, segundo ITA (2001), podem ser divididos nas categorias abaixo:
• Restauração do concreto por remendo;
52
• Restauração do concreto pela aplicação de concreto moldado in loco, com ou sem
reforço;
• Restauração do concreto pela aplicação de concreto projetado;
• Selamento das trincas no concreto com injeção.
Independentemente do produto ou método utilizado na restauração do concreto em túneis,
a superfície requer uma boa preparação, com remoção do concreto sem aderência, e no
caso de suportes com reforço metálico deve ser feita limpeza de toda corrosão do reforço
metálico e se necessário, a substituição do mesmo.
A lavagem pela aplicação de jatos de água sob pressão controlada é largamente utilizada
como técnica de limpeza e preparação do substrato para a futura recepção do material de
reparação. Normalmente, os jatos são de água fria e muitas vezes são utilizados
simultaneamente com jatos de areia; no entanto, em determinadas situações como, por
exemplo, superfícies muito gordurosas ou com manchas de forte impregnação química,
recorre-se a jatos de água quente, normalmente adicionando-se removedores
biodegradáveis (Souza & Ripper, 1998).
3.3.3.1 – INJEÇÃO DE VAZIOS
O principal método de reabilitação e melhora da estabilidade de suportes é a injeção de
vazios entre o suporte de concreto e o maciço circundante. Em geral, uma injeção de
cimento puro é especificada devido à simplicidade e facilidade de execução. Misturas de
injeções variam as relações água-cimento em volume de ½:1 para 1:1, com adição de areia
especificada para fechar trincas e juntas frias.
O espaçamento entre furos é geralmente de 3 m e localizados nas linhas nascentes da
abóbada e no teto. Furos de injeção também podem ser considerados como sondagens
exploratórias e os dados obtidos, incluindo o volume injetado e a taxa de injeção, são
adicionados a um banco de dados e o plano de reabilitação leva em consideração as novas
informações. A taxa média de injeção é de 8 metros cúbicos por hora e raramente é menor
que 4 metros cúbicos por hora.
53
3.3.3.2 – REPAROS DE DESPLACAMENTOS OU CONCRETO EM MAU
ESTADO
Os reparos de desplacamentos dependem do tamanho e profundidade do mesmo, e podem
ser executados com argamassa polimérica, no caso de pequenos desplacamentos, e para os
maiores, com concreto plástico ou concreto projetado.
Os procedimentos apresentados a seguir, para recuperação dos desplacamentos com
objetivo de preservar a integridade do concreto, foram retirados de FHA (2003b).
O desplacamento superficial sem reforço metálico exposto é executado mais por razões
estéticas do que necessariamente pela integridade estrutural do suporte (Figura 3.23). As
etapas sugeridas para esse trabalho são:
i - Remover todo concreto solto ou delaminado na superfície do desplacamento;
ii - Limpar a superfície do concreto de materiais nocivos;
iii - Cortar em volta da área danificada em ângulo de 20°;
iv - Preencher com argamassa polimérica de reparo na espessura original do concreto.
Nos casos de desplacamentos superficiais, com reforço metálico exposto ligeiramente
corroído, sem perda significativa de seção, então o reparo apresentado na Figura 3.24
poderá ser utilizado, caso contrário deve ser utilizado o reparo para desplacamento
profundo com reforço metálico exposto. A seguir são apresentadas as etapas a serem
seguidas para execução do reparo em desplacamentos superficiais com reforço metálico
exposto:
i - Remover todo concreto solto ou delaminado em volta do reforço metálico exposto;
ii - Limpar o reforço metálico de qualquer corrosão;
iii - Cortar em volta da área danificada em ângulo de 20°;
iv - Cobrir o reforço metálico e a superfície do concreto com demão de material
anticorrosivo;
v - Preencher com argamassa polimérica de reparo na espessura original do concreto.
Deve-se ter certeza que a argamassa e o material anticorrosivo são quimicamente
compatíveis.
54
Concreto existente
Remoção de todo
Corte de toda a profundidade
Linha externa do Linha externa da
do desplacamento
concreto solto
concreto soltoRemoção de todo
concreto desplacado sessão reparada com argamassa polimérica
50 mm max.
Reparo com
Corte em 20°
Superfície limpa
Concreto existente
argamassa polimérica
na profundidadedo desplacamento
antes da aplicação da argamassa
Desplacamento existente Reparo
Planta baixa
Sem escalaCortes
Figura 3.23 - Detalhe do reparo em desplacamentos superficiais sem reforço metálico
exposto (modificado - FHA, 2003b).
Nos desplacamentos profundos com reforço metálico exposto, geralmente, esse reforço
estará corroído. A extensão dessa corrosão pode ser determinada e o concreto deve ser
removido em volta do reforço metálico afetado, com uma largura de no mínimo metade do
espaçamento do reforço, e a profundidade mínima de 25 mm atrás do mesmo. É
recomendado que o corte em volta do perímetro da área desplacada seja de no mínimo 25
mm de profundidade para acomodar o material de reparo com agregado.
55
Concreto
Face do concreto
existente
existente
Reforçoexistente
Corte em 20° na profundidadedo desplacamento Concreto delaminado removido,
reforço metálico exposto limpo edemão com material anti-corrosãoColocação de argamassa polimérica de reforçopara restaurar a espessura original do concreto
75 mm
Concretoexistente
Reforçoexistente
Face do concreto existente75 mm
Concreto delaminado removido,reforço metálico exposto limpo edemão com material anti-corrosivo.
Sem argamassa polimérica
Com argamassa poliméricaSem escala
Figura 3.24 – Detalhe do reparo de desplacamento superficial com reforço metálico
exposto (modificado - FHA, 2003b).
Se o material a ser usado não possuir agregado, a profundidade pode reduzir para 6 mm,
considerando que um agente aderente apropriado será utilizado. Nas Figuras 3.25 e 3.26
são apresentados os reparos para os casos de desplacamentos profundos, com reforço
metálico exposto adequado e inadequado, respectivamente. As recomendações para este
tipo de reparo são:
i - Remover todo concreto solto ou delaminado em volta do reforço metálico exposto;
ii - Limpar as superfícies do concreto e do reforço metálico de materiais nocivos;
iii - Cortar em volta da área danificada;
iv - Providenciar novo reforço metálico onde necessário e sobrepor com o metal existente;
v - Cobrir o reforço metálico e a superfície do concreto com demão de material
anticorrosivo;
vi - Preencher com argamassa polimérica de reparo a área danificada, ao menos que essa
área seja muito larga, quando então se deve utilizar o concreto projetado ou o concreto
56
plástico. Onde o concreto projetado é utilizado, é recomendado o uso adicional de malha
de arame soldado para ajudar no suporte do mesmo.
Concreto existente
Corte com 25 mm de profundidade
Todo concreto solto removido
Todo concreto solto removido
Contorno externo da sessão reparadacom argamassa polimérica,concreto plástico ou concreto projetado
Contorno externo do concreto delaminado
Concreto existente
Concreto existente
Reparo com concreto projetado
Planta baixa
Corte com 25 mm de profundidadde
Limpeza do reforço metálicoexposto com demão de
Todas as superfícieslimpas antes da
aplicação do concreto
Todo concreto delaminado removido
e substituição por reparo com e reforço metálico com corrosão
argamassa polimérica, concreto plástico ou concreto projetado.
Malha de arame soldado com chumbador se for utilizado concreto projetado
Demão de epóxi
ao longo do perímetro da área do reparo com um ângulo de 20°
12 mm min
25 mm min atrás doreforço metálico limpo
*
Sem escala
Sem escala
de material anti-corrosivo.
Instalação das ancoragens em forma de L, injetadas e * espassadas para combinar com o espaçamento do reforço metálico em qualquer área do desplacamento que seja mais profundo que o reforço metálico e com ambas as
Seçãodimensões da superfície maiores que 0,9 m
Sem escala
Figura 3.25 – Desplacamento profundo com reforço metálico exposto adequado
(modificado - FHA, 2003b).
57
Concreto existente
Corte com 25 mm de profundidade
Remação de todoconcreto solto
Contorno externo da sessão reparadacom argamassa polimérica,concreto plástico ou concreto projetado
Contorno externo do concreto delaminado
Concreto existente
Concreto existente
Reparo com concreto projetado
Planta baixa
Corte com 25 mm de profundidadde
Reforço metálico exposto limpo e com demão de
Todas as superfícieslimpas antes da
aplicação do concreto
Remoção de todo concreto delaminado
que tenha perdido sua capacidadee reforço metálico deteriorado
e substituição por reparro com
Malha de arame soldado com chumbador se for utilizado concreto projetado
Demão de epóxi
ao longo do perímetro da área do reparo com um ângulo de 20°
12 mm min
25 mm min atrás doreforço metálico limpo
Instalação das ancoragens em forma de L, injetadas e
*
* espassadas para combinar com o espaçamento do reforço metálico em qualquer área do desplacamento que seja mais profundo que o reforço metálico e com ambas as
Sem escala
Sem escala
Remação de todoconcreto solto
SeçãoSem escala
Emenda do novoreforço metálico com o metal exposto
argamassa polimérica, concreto plástico ou concreto projetado e novoreforço metálico
dimensões da superfície maiores que 0,9 m
material anti-corrosivo.
Figura 3.26 - Desplacamento profundo com reforço exposto inadequado (modificado -
FHA, 2003b).
58
3.3.3.3 – MATERIAIS UTILIZADOS NOS REPAROS DE CONCRETO EM MAU
ESTADO
Segundo ITA (2001) a restauração do concreto é um processo de substituição do concreto
com falta de aderência. Uma restauração apropriada estabelece a integridade estrutural e é
compatível com o concreto adjacente. Os materiais adequados para este fim são:
concreto/argamassa de cimento Portland, concreto/argamassa de cimento Portland
modificado com polímeros, concreto/argamassa de cimento Portland modificado com
epóxi, argamassa polimérica, argamassa epóxi e cimentos especiais.
O concreto moldado requer o uso de fôrmas, sendo necessário espaço disponível para a
montagem das mesmas e um outro problema encontrado é conseguir o preenchimento
completo da área de reparo. Essa técnica tem sido utilizada com sucesso em projetos de
reabilitação onde o túnel fica totalmente fechado para tráfego, por um período de semanas
ou meses, para execução dos reparos. O uso de concreto moldado torna necessária a
utilização de um agente adesivo para promover uma boa aderência entre o concreto
existente e o novo. Após a cura, as fôrmas são retiradas e a remoção é feita em torno de
sete dias, dependendo do critério de projeto (ITA, 2001).
Segundo Helene (1992) argamassas poliméricas são argamassas à base de cimento
Portland modificadas com polímeros, com agregados com graduação adequada e
formuladas especialmente com aditivos e adições que lhes conferem propriedades
especiais. São também chamadas de argamassas de base mineral e o processo de
endurecimento está baseado na reação dos grãos de cimento com a água de amassamento.
Para Souza & Ripper (1998), o adicionamento da resina sintética polimérica à argamassa
de cimento e areia permite reduzir a água de mistura necessária, além de manter a
plasticidade deste material, reduzir a permeabilidade e dar ótimo poder de aderência com o
concreto endurecido.
Segundo Souza & Ripper (1998) as principais características do material concreto quando
aplicado sob projeção são: densidade (e, conseqüentemente, compacidade,
impermeabilidade e baixa porosidade) e capacidade aderente (auto-sustentabilidade),
dispensando o uso de fôrmas, características que, em conjunto, o indicam como material
apropriado para recomposição de seções em um processo de recuperação.
59
Há dois tipos clássicos de aplicação de concreto sob projeção, sendo eles, por via seca e
por via úmida. O processo de projeção por via seca consiste em se efetuar uma mistura
seca ou com pouca umidade, de cimento, areia, pedrisco, aditivo acelerador e às vezes
microssílica. A mistura é transportada até o bico de projeção onde é acrescentada a água
necessária por meio de um anel perfurado (anel umidificador). No caso de aditivo líquido,
ele é adicionado antes de entrar em contato com os materiais secos. Já o processo por via
úmida consiste em se efetuar uma mistura plástica de cimento, areia, pedrisco, água,
aditivos plastificante e superplastificante e às vezes microssílica e/ou fibras. Esta mistura é
transportada através do mangote até o bico de projeção, onde é adicionado o aditivo
acelerador de pega líquido (Silva, 1997).
O uso de polímeros no concreto projetado é bem adequado para reparos em estruturas de
túneis. O reparo é monolítico e adere bem ao concreto existente.A escolha de qual processo
utilizar, via seca ou via úmida, depende da limitação da área a ser reparada e
disponibilidade do equipamento e da mão de obra (ITA, 2001). Conhecer as vantagens e
desvantagens de cada um dos processos de projeção é muito importante para decisão de
qual deles utilizar, por isso são apresentadas a seguir algumas dessas propriedades
conforme ACI 506-66 citado por Silva (1997).
As principais vantagens do processo via seca são: baixa relação água/cimento, alta
velocidade de projeção (melhor compactação), fácil interrupção da projeção, fácil
instalação, operação e manutenção, maior aderência às superfícies úmidas e requer menor
quantidade de cimento, que o via úmida. As principais desvantagens do processo via seca
são: relação água/cimento varia muito em uma mesma estrutura (isto implica uma grande
variablidade da resistência), maior reflexão (da ordem de 25% em massa), que o via úmida,
maior produção de poeira e requer grande volume de ar comprimido e pequena produção
(da ordem de 4 m3/h).
As principais vantagens do processo via úmida são: menor reflexão (menor que 15%) que
o via seca, menor produção de poeira, requer menor volume de ar que o via seca, relação
água/cimento constante (qualidade uniforme do concreto) e grande produção (até 20 m3/h).
E por último, as principais desvantagens do processo via úmida são: alto custo do
equipamento (três vezes mais que o equipamento de via seca), as interrupções podem
causar grandes perdas de concreto e em geral, como a relação água/cimento é maior que no
via seca, as resistências iniciais e finais são menores.
60
3.3.4 – ELIMINAÇÃO DA INFILTRAÇÃO NA FONTE
Em casos extremos ou nos casos onde a infiltração criou um caminho para o transporte do
solo ou da rocha que cercam o túnel, o uso de sistemas de melhoramento do maciço é
necessário para restabelecer a integridade estrutural da massa de solo ou rocha ou para
criar uma zona impermeável em volta do túnel. Uma das técnicas mais adequadas para
eliminar a infiltração na fonte é a injeção de solo ou rocha. O estudo desses sistemas não
será detalhado nesta pesquisa.
61
A metodologia desenvolvida nesta pesquisa está voltada principalmente para túneis
escavados por métodos tradicionais e com revestimento e suporte em concreto projetado,
englobando assim a grande maioria dos túneis de Metrô, construídos no Brasil até o
momento.
4.1 – PLANEJAMENTO DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO
Os objetivos de qualquer trabalho de manutenção são: prolongar a vida útil das estruturas
subterrâneas e manter a segurança de seus usuários. Segundo ITA (2001). Os principais
objetivos para qualquer processo de recuperação são:
• Recriar um ambiente dentro do túnel apropriado para o seu uso;
• Preservar a capacidade estrutural do túnel e resguardar o ambiente externo.
Os componentes básicos para qualquer manutenção e gerenciamento de estruturas
subterrâneas são a inspeção e o diagnóstico. Inspeção significa um exame das condições do
suporte do túnel, identificando, mapeando e cadastrando as anomalias existentes. Já o
diagnóstico significa uma avaliação da investigação, da observação e dos resultados
obtidos identificando as possíveis causas responsáveis pela ocorrência das anomalias, sua
ligação com a deterioração do concreto e a recomendação de eventuais medidas corretivas
que garantam a integridade e a durabilidade do suporte do túnel (Asakura et al., 2003). A
anomalia, como descrevem Serrano et al. (2004), é definida como qualquer deterioração
que ocorre no suporte de concreto, decorrente de reações químicas e ações mecânicas.
44Proposta da Metodologia de Manutenção e Reabilitação
62
A freqüência com que devem ser realizadas inspeções nos túneis baseia-se na idade e nas
condições do túnel. Por exemplo, em túneis novos esse período pode ser de até 5 anos e em
túneis antigos esse período de tempo entre as inspeções deve ser mais freqüente,
possivelmente a cada dois anos. Essa inspeção é complementar às inspeções gerais feitas
diariamente, semanalmente e mensalmente.
A seguir são apresentadas as etapas que devem ser desenvolvidas, desde as providências
iniciais a serem tomadas até a elaboração do diagnóstico do túnel estudado.
4.2 – PROVIDÊNCIAS INICIAIS
Inicialmente deve-se colher informações para conhecer o projeto original e a construção do
túnel. Essas informações são obtidas através da revisão exaustiva das plantas e
especificações existentes, incluindo os projetos originais e as subseqüentes modificações.
Deve-se ressaltar que essa revisão não se estende apenas a projetos estruturais mas também
àqueles que permitam conhecer bem as condições do maciço em que o túnel se encontra,
suas características geológicas e geotécnicas, e as condições hidrogeológicas do local. É
importante ter acesso aos relatórios das obras, para conhecer melhor a construção do túnel
e os problemas enfrentados nesta etapa. Não se deve esquecer de consultar o histórico de
reparos que tenham sido realizados até o momento da inspeção, estudos e também eventos
especiais observados durante a operação do túnel, a exemplo de colisão, incêndio, entre
outros.
É necessário conhecer as condições de segurança do local a ser inspecionado, uma vez que
o mesmo pode apresentar gases perigosos, desplacamentos de concreto, entre outras
condições operacionais que podem causar acidentes. As informações são obtidas através do
operador do túnel. Se o túnel estiver em operação é necessário agendar com antecedência,
junto ao operador do mesmo, dias e horários em que é possível ter acesso ao local. Em
alguns casos esse planejamento deve ser feito com semanas de antecedência.
Pode-se realizar diferentes tipos ou modalidades de inspeção que variam de acordo com o
objetivo desejado na ocasião e na maioria dos casos segue-se a seguinte ordem:
• Inspeção de Planejamento;
• Inspeção Visual;
• Inspeção por Ensaios (Campanha de ensaios);
63
• Inspeção em Situações Especiais.
4.3 – INSPEÇÃO DE PLANEJAMENTO
A inspeção de planejamento que visa efetuar a programação geral das equipes para a
realização da inspeção visual, deve ocorrer antes desta. Nessa inspeção, o engenheiro
responsável deve ter uma visão abrangente do estado geral da estrutura, das dificuldades e
volumes de trabalho que serão desenvolvidos, bem como das necessidades de documentos,
materiais e equipamentos de apoio para a inspeção visual. Para melhor orientar as equipes
de inspeção, deve-se constatar também se há tetos com forros, painéis, equipamentos e/ou
outras interferências que necessitem ser removidos para realização da inspeção visual. A
seguir são apresentados alguns procedimentos dessa inspeção, considerando um estágio de
treinamento realizado em outubro de 2004, junto à equipe de manutenção do Metrô de São
Paulo.
Recomenda-se que com uma antecedência mínima de quinze dias em relação à data
prevista no cronograma geral para que se iniciem as inspeções visuais de um determinado
trecho, o engenheiro responsável pelo planejamento, orientação e coordenação da equipe
de inspeção visual, deve fazer uma inspeção de planejamento no trecho. A princípio, os
únicos materiais e documentos necessários para esta inspeção de planejamento são:
• Prancheta;
• Material para anotações;
• Binóculo;
• Lanterna;
• Todos os desenhos fonte, que gerarão os desenhos base e os croquis previstos para as
inspeções visuais;
• Equipamentos de segurança (colete reflexivo e calçado de segurança);
• Equipamentos para facilitar o acesso (escadas, andaimes e/ou caminhão com braço
mecânico e cesta, entre outros).
Levantadas as informações, o coordenador de equipes ou o engenheiro responsável pela
equipe deve elaborar o planejamento das inspeções visuais daquele trecho na seguinte
seqüência e tomando as seguintes providências:
• Considerando o tempo total disponível previsto e as dificuldades avaliadas na inspeção
de planejamento, dimensionar as equipes;
64
• Listar e providenciar os equipamentos necessários para o desenvolvimento dos
trabalhos, tais como escadas, andaimes, caminhão com braço mecânico e cesta, teodolito
etc.
• Caso haja forros, painéis, equipamentos e outras interferências a serem removidos,
determinar os locais estratégicos de remoção e comunicar à empresa proprietária ou
operadora, para que sejam apresentadas as condições necessárias para essa remoção. De
posse de todas essas informações e tomadas as providências necessárias, deverão ser
preparados os cadernos contendo material de anotações, impressos e desenhos para o
desenvolvimento dos trabalhos de inspeção visual. Finalmente, antes do início das
inspeções visuais, uma ampla reunião deverá ser feita com as equipes para a elaboração do
plano de trabalho.
4.4 – INSPEÇÃO VISUAL
Entre as técnicas utilizadas no processo de inspeção do túnel, uma em especial é
indispensável, a inspeção visual. A metodologia apresentada a seguir para a inspeção
preliminar é baseada naquela apresentada em Serrano et al. (2004) e no aprendizado obtido
no estágio de treinamento junto à equipe de manutenção do Metrô de São Paulo.
A Inspeção Visual consiste no levantamento quantitativo e na avaliação qualitativa das
anomalias existentes nos elementos estruturais dos túneis em questão. Essas informações
visam, primeiramente, fornecer subsídios para a análise da necessidade de ensaios
complementares. Em conjunto com os dados fornecidos pelos ensaios complementares, o
levantamento visa também subsidiar a análise do estado de conservação da estrutura. O
resultado conjunto dessas análises será a base elaboração do diagnóstico final da estrutura.
Deve-se limpar detritos, corrosão, ou outra substância estranha da superfície do elemento
estrutural antes de executar a inspeção.
Para túneis metroviários, os inspetores devem ter atenção extra para evitarem contato com
o terceiro trilho ou sistema de catenária que fornecem energia aos trens. Se possível esse
elemento deve ser desenergizado na área em que a inspeção está ocorrendo. Se a energia
não puder ser desligada sugere-se que o operador do túnel providencie um técnico da
empresa para acompanhar a equipe de inspeção durante os serviços.
65
4.4.1 – EQUIPE NECESSÁRIA PARA A INSPEÇÃO VISUAL
Cada equipe de campo para as inspeções visuais deve ter sempre como supervisor um
engenheiro civil, com experiência na área de inspeção, manutenção e recuperação de
estruturas civis, para orientar os trabalhos e ser o responsável pelos registros de campo.
Além do engenheiro, a equipe mínima necessária para a execução de uma Inspeção Visual
é de três pessoas, sendo uma delas um técnico de nível médio, que tenha conhecimento e
treinamento suficientes para identificar as anomalias e caracterizá-las conforme os
procedimentos padronizados. As outras duas são pessoas auxiliares para apoio aos serviços
técnicos.
4.4.2 – MATERIAIS NECESSÁRIOS
Os materiais necessários para inspeção visual consistem dos equipamentos de segurança e
aqueles para facilitar o acesso ao local inspecionado. Também deve constar máquina
fotográfica, croquis para cadastro das anomalias, prancheta, material para anotações,
binóculo e martelo. O uso de um martelo de madeira para bater no concreto pode ajudar a
identificar, através do som, se existem ou não danos invisíveis a olho nu, já que o som oco
indica presença de defeitos ou desprendimento do concreto.
4.4.3 – CADASTRO DAS ANOMALIAS
É necessário estabelecer um sistema de cadastro em que as anomalias possam ser
registradas e suas localizações compreendidas em referência ao local onde são observadas,
estabelecendo assim, um sistema que permitirá que as inspeções sejam referenciadas,
facilitando o monitoramento futuro da condição das anomalias. Podem ser utilizadas como
pontos de referência, a numeração das estacas de construção, ou as progressivas do túnel.
Para complementar a localização da anomalia em cada trecho, seja ele compreendido entre
estacas ou progressivas em intervalos regulares, é necessário registrar a posição das
anomalias em relação à seção transversal. Esse cadastro com relação à seção transversal é
elaborado de acordo com o tipo de seção existente no túnel em estudo (FHA, 2003a).
A seguir é apresentado o procedimento para cadastrar anomalias em túneis circulares:
66
• Identifica-se através de números, as anomalias perceptíveis visualmente, e sua
localização deve ser feita através da progressiva de projeto do túnel (ou marco de
referência correspondente).
• Para o registro gráfico das anomalias, a seção transversal do túnel deve ser subdividida
em três setores, sendo um correspondente ao teto (definido como a região equivalente ao
arco com ângulo de 60° simétrico ao eixo do túnel) e laterais leste (E) e oeste (W)
(definidas como as regiões compreendidas pelos arcos gerados por ângulos de 60°, para
cada lado). Na Figura 4.1 apresenta-se um exemplo de croquis, utilizado no Metrô-DF para
o túnel Asa Sul.
• As dimensões das anomalias são estimadas e registradas em croquis elaborado em
malha quadrada. Os tamanhos sugeridos para divisões da malha são de 50 cm, sendo
apresentadas na Figura 4.1. Essas divisões da malha devem ser adaptadas conforme as
dimensões do túnel a ser estudado, de forma que o perímetro acima das passarelas seja
dividido em três partes principais: duas laterais e teto.
Figura 4.1- Croquis de cadastramento de anomalias utilizado no Metrô-DF (Brasmetrô,
1999).
As anomalias são identificadas, em seguida desenhadas na malha que representa as paredes
e teto do túnel, utilizando simbologia para caracterizar os tipos de anomalias (na Tabela 4.1
67
pode-se observar um modelo dessa simbologia), estimando suas áreas e por fim
classificando-as (essas classificações se referem às categorias das anomalias que serão
apresentados no item 4.5). O cadastro apresentado em croquis gráfico deve também constar
na forma de planilha.
Além do registro gráfico, algumas regiões devem ser selecionadas para registro fotográfico
e numeradas com tinta na superfície, pintando também uma escala de 1 m, para que
posteriormente se possa colocar a foto em escala, utilizando programas como AutoCAD.
Ainda durante a inspeção visual deve-se observar alguns detalhes com o auxílio de
equipamentos como lupa, medidor de abertura de trincas, martelo etc.
4.5 – ANOMALIAS E SUAS CLASSIFICAÇÕES
A seguir são apresentados alguns defeitos, civil e estrutural, comumente encontrados em
estruturas de concreto, sejam elas em concreto armado, protendido ou projetado, que
devem ser cadastrados durante a inspeção visual e suas respectivas classificações segundo
as bibliografias consultadas. Na Tabela 4.1 se encontra uma legenda de simbologia,
comumente utilizada para classificar as anomalias, similar a utilizada no Metrô-SP.
4.5.1 – EROSÃO DO CONCRETO
Erosão do concreto é a perda gradual e contínua da superfície da argamassa e agregado em
uma área. Segundo FHA (2003a), “scaling” terminologia em inglês para determinar a
erosão no concreto, tem as seguintes classificações:
• Escala pequena - perda da argamassa superficial de até 6 mm de profundidade com
superfície exposta do agregado graúdo.
• Escala moderada - perda da argamassa superficial entre 6 e 25 mm de profundidade,
com perda de argamassa entre os agregados graúdos.
• Escala grave - perda de partículas de agregado graúdo assim como da argamassa que
envolve os agregados. A profundidade da perda de material excede 25 mm.
68
Tabela 4.1 – Simbologia das anomalias em concreto. F
a =Fissura e medida da abertura em milímetros
CSConcreto segregado
CDConcreto desagregado
CIConcreto disgregado/desplacado
EErosão
CCarbonatação em pontos localizados
CCarbonatação em áreasextensas
D Desplacamento em concreto projetado
ESEscorrimento emconcreto projetado
ASArmadura exposta
Cambota metálicaexposta
Inserto metálicocorroído
Cabos e bainhas de proteção expostos
CM
IM
B
Ancoragens de proteção expostos
AP
Deformação da juntade dilatação
DJ
UUmidade/ Infiltração
RAnomalia em reparoanteriormente realizado
DE"embarrigamento" e medida em milímetros
DA
DF Deformação excessiva -
abertura em milímetrosDL
Deformação excessiva -desalinhamento
ME
MD Deformação de elementometálico - defeito
MP
MS
MO
MA Defeito de geometria deelemento metálico - falta
MC
MC Corrosão de elemento metálico - anomalia
AADefeito em aparelho de apoio
JDde dilatação localizado nas bordas
MN Defeito em conexão deelemento metálico
JV Defeito no materialde vedação da junta
JP
PSDano em proteção superfical de obras de terra
ANAnomalia no solo
MF Deformação de elementometálico flecha excessiva
ML FT Número da foto e posiçãoe do observador
DIDefeito no sistemade impermeabilização
DS Drenagem superficialineficiente
MX Defeito em fixação deelemento metálico
Indicação de croqui
Deformação excessiva -d =
"afunilamento" e medida em milímetros
d =
DD
e medida em milímetrosDeformação excessiva - desaprumod =
Deformação excessiva -
f =flecha e medida
Defeito em junta
de dilataçãoDefeito no materialde proteção da juntade dilatação
e medida em milímetrosDeformação de elementoflambagem e medidaem milímetros
N Número da anomalia
DP Drenagem profundaineficiente
generalizada
Corrosão de elemento metálico - anomalialocalizada
de alinhamento
Defeito de geometria deelemento metálico - faltade elemento secundário
Defeito de geometria deelemento metálico - faltade simetria
Defeito de geometria deelemento metálico - faltade planicidade
localizado
Deformação de elementometálico - empenado emedida em milímetrose=
f =
f =
A classificação de perda de material de superfície (“scaling”) segundo Corps of Engineers
(1995) é mais rigorosa, como se pode observar a seguir:
• Pequena - perda da superfície da argamassa sem exposição do agregado graúdo.
• Média - perda da superfície da argamassa entre 5 e 10 mm de profundidade e exposição
do agregado graúdo (Figura 4.2).
• Grave - perda da superfície da argamassa de 5 a 10 mm de profundidade com alguma
perda de argamassa em volta dos agregados com 10 a 20 mm de profundidade, de modo
que o agregado fica claramente exposto e fora do concreto.
• Muito grave - é a perda de partículas de agregado graúdo, assim como da argamassa
superficial e que envolve os agregados, geralmente numa profundidade maior que 20 mm.
69
Figura 4.2 – Perda de material de superfície (“Scalling”) média (Corps of Engineers,
1995).
4.5.2 – FISSURAÇÃO
As trincas ou fissuras são descontinuidades causadas no concreto por forças que
ultrapassam a resistência à tração do concreto. Salvo raras exceções, as estruturas de
concreto são projetadas aceitando o aparecimento de fissuras dentro de determinados
limites, os quais, em princípio, não apresentam nenhum perigo à estrutura. A abertura das
fissuras, espaçamento, posição nos elementos estruturais e configuração podem indicar a
causa ou as causas que deram origem às mesmas. Segundo FHA (2003a), as categorias de
trincas são as seguintes:
• Trincas transversais - Essas são trincas retas, aproximadamente perpendiculares à
direção do vão do elemento de concreto. Elas variam em largura, comprimento e
espaçamento. Essas trincas podem se estender completamente através da laje ou viga como
também através do meio-fio e paredes que apóiam o passeio de segurança.
• Trincas longitudinais - Essas são trincas bastante retas que correm paralelas ao vão da
laje ou viga de concreto. Elas variam em largura, comprimento e espaçamento. As trincas
podem se estender parcialmente ou completamente através da laje ou viga.
• Trincas horizontais - Essas trincas geralmente ocorrem em paredes, mas podem existir
em laterais de vigas onde, ou encaixou a flange ou ocorreu corrosão do aço. Elas são de
natureza similar às trincas transversais.
• Trincas verticais - Trincas verticais ocorrem em paredes e são similares às trincas
longitudinais em lajes e vigas.
• Trincas diagonais - Essas trincas são aproximadamente paralelas às outras em lajes e
são inclinadas com relação ao eixo central da estrutura. Elas são normalmente rasas, de
70
comprimento, largura e espaçamentos variáveis. Quando encontradas em faces verticais de
vigas, elas significam que, potencialmente, existem sérios problemas.
• Padrão ou mapa de trincas - Essas trincas interconectadas variam em tamanho e formam
redes similares àquelas trincas de retração observadas em áreas secas. Elas variam em
largura de apenas visível, trincas finas a aberturas bem definidas.
• Trincas D - Essas trincas são uma série de trincas finas em intervalos bastante pequenos
com padrões aleatórios.
• Trincas aleatórias - Essas são trincas espalhadas irregularmente pela superfície do
concreto. Elas não têm forma particular e logicamente não se encaixam em nenhuma das
classificações descritas acima.
As fissuras em elementos não protendidos podem ser classificadas, segundo FHA (2003a),
de acordo com a abertura média na superfície de concreto:
• Pequena - até 0,80 mm;
• Moderada – entre 0,80 e 3,20 mm;
• Grave – maior que 3,20 mm.
Em elementos protendidos, qualquer trinca maior que 0,10 mm deve ser classificada como
grave e menor que 0,10 mm como moderada.
Já para equipe de manutenção do Metrô-SP as fissuras dentro de limites de norma são
ocorrências naturais do concreto armado, porém quando assumem valores superiores a 0,3
mm configuram-se como anomalias e merecem análise que inclui a determinação da sua
causa. As faixas de variação padrão das aberturas de fissuras são as seguintes:
• Normal - abertura entre 0,05 e 0,3 mm (ocorrência);
• Atenção - abertura entre 0,4 e 0,7 mm (anomalia);
• Crítico - abertura superior a 0,7 mm (anomalia).
4.5.3 – DESPLACAMENTO
O desplacamento é uma depressão, áspera, circular ou oval no concreto. É causada pela
separação ou remoção de uma porção da superfície de concreto revelando uma fratura
rugosa paralela ou levemente inclinada à superfície. Usualmente, uma parte da borda da
depressão é perpendicular à superfície. A disgregação ou “spalling”, como também é
conhecido o desplacamento do concreto, é originado por esforços internos ou externos
71
superiores às condições de resistência do material. Este fenômeno está ligado à solicitação
externa decorrente de ações de valor exagerado (choque ou impacto, esmagamento direto)
e à corrosão de armaduras, quando o esforço for de origem interna, além de reações
internas no material, provenientes da ação deletéria de determinados tipos de agregados
com os álcalis do cimento. O desplacamento pode ser classificado, segundo a FHA
(2003a), como:
• Pequeno - Menos que 12 mm de profundidade ou 75 a 150 mm de diâmetro.
• Moderado - De 12 a 25 mm de profundidade ou em torno de 150 mm em diâmetro.
• Severo - Mais de 25 mm de profundidade e maior que 150 mm em diâmetro, ou
qualquer desplacamento em que o aço do reforço fica exposto.
De forma semelhante, equipe de manutenção do Metrô-SP classifica essas anomalias da
seguinte maneira:
• Superficial - com desprendimento apenas da superfície do concreto em determinada
região, sem exposição da armadura;
• Média - com desprendimento da espessura do suporte em determinada região, com
exposição parcial da seção de armadura;
• Profunda - com desprendimento profundo da espessura do suporte em determinada
região, com exposição total da seção de armadura e/ou exposição de solo ou rocha.
Para o Corps of Engineers (1995) a classificação é a seguinte:
• Desplacamento pequeno - não maior que 20 mm de profundidade e com dimensão
menor que 150 mm em qualquer direção.
• Desplacamento grande - com profundidade superior a 20 mm e dimensão superior a 150
mm em qualquer direção (Figura 4.3).
Figura 4.3 - Desplacamento grande (Corps of Engineers, 1995).
72
4.5.4 – PIPOCAMENTO
O pipocamento se caracteriza por fragmentos cônicos que desprendem da superfície do
concreto deixando pequenos vazios (Figura 4.4). Geralmente, uma partícula de agregado
quebrada será encontrada no fundo do furo, com uma parte do fragmento ainda aderido ao
final do cone de pipocamento, também conhecidos como “pop-out”. É um tipo particular
de desplacamento. Pode ser classificado em:
• Pequeno - Deixando furos de até 10 mm de diâmetro, ou equivalente.
• Moderado - Deixando furos entre 10 e 50 mm de diâmetro, ou equivalente.
• Severo - Deixando furos de 50 a 75 mm de diâmetro, ou equivalente. Pipocamentos
maiores que 75 mm de diâmetro são desplacamentos.
Figura 4.4 - Pipocamento (Corps of Engineers, 1995).
4.5.5 – VAZIOS DEVIDO A PELOTAS DE ARGILA
Há vazios pequenos que são deixados na superfície pela dissolução de pelotas de argila. Os
vazios devido a pelotas de argila ou “Mudballs” como são conhecidos, devem ser
classificadas da mesma maneira que os pipocamentos.
4.5.6 – EFLORESCÊNCIA / CARBONATAÇÃO
É um depósito de hidróxido de cálcio solúvel em água, usualmente branco, formado na
superfície, sendo que a substância emerge do interior da superfície. As carbonatações
segundo os critérios estabelecidos pela CIRIA em 1979, citados por Serrano et al. (2003),
podem se apresentar em três níveis de intensidade (Tabela 4.2).
73
Tabela 4.2 - Classificação do grau de carbonatação (Serrano et al.,2003).
Categoria Classificação
A Severa (apresentando depósitos extensos de carbonatação)
B Moderada
C Desprezível (depósitos de carbonatação com área inferior a 0,5 m²)
A equipe de manutenção do Metrô-SP classifica a carbonatação na inspeção visual da
seguinte maneira:
• Superficial - presença de eflorescência notadamente localizada na superfície do
concreto;
• Média - eflorescência causada pela lixiviação de sais ao longo de toda espessura do
elemento;
• Profunda - idem a anterior, porém acompanhada de mancha marrom-vermelho-
acastanhada originária provavelmente de corrosão de armadura no interior do concreto.
4.5.7 – ÁREA OCA (SEM ADERÊNCIA)
Essa é uma área na superfície do concreto que produz um som oco quando se bate com um
martelo de madeira. Essa anomalia é freqüentemente chamada de concreto laminado.
4.5.8 – CONCRETO SEGREGADO
Para a equipe de manutenção do Metrô-SP o concreto segregado apresenta concentração
heterogênea dos componentes da mistura do mesmo, resultando em uma massa não
uniforme e via de regra, não coesa. Esse fenômeno é congênito e decorrente de falhas
executivas. A segregação do concreto deve ser avaliada por meio do estado em que se
encontra a sua superfície, da seguinte maneira:
• Superficial - com falhas apenas na argamassa superficial do concreto, sem
aparecimento dos agregados graúdos;
• Média - com grandes falhas na superfície do concreto, com aparecimento dos
agregados graúdos;
• Profunda - com profundas imperfeições na superfície do concreto, com
desprendimento dos agregados graúdos ou sem falhas na superfície, com a argamassa de
cobrimento dando conformação à peça, porém contendo vazios em seu interior.
74
O concreto segregado também recebe a denominação mais popular de ninhos de
concretagem. Segundo DNER (1994) esses ninhos de concretagem provocam a redução da
seção resistente efetiva da peça, eliminam a aderência entre o concreto e as armaduras e
expõem as armaduras ao processo de corrosão.
4.5.9 – ESCORRIMENTO
Constata-se o escorrimento quando parte da superfície do suporte se apresenta heterogênea
com relação à textura do acabamento, denotando-se áreas com nítido aspecto de
escorrimento do material projetado. O escorrimento é classificado pela equipe de
manutenção do Metrô-SP da seguinte forma:
• Superficial - escorrimento em ponto localizado;
• Médio - escorrimento em mais de um ponto localizado;
• Grande - escorrimento em toda área localizada do suporte.
4.5.10 – ARMADURA/CAMBOTA METÁLICA EXPOSTA
Armaduras e cambotas quando expostas ao ambiente, por se encontrarem desprotegidas,
sofrem o processo de corrosão do aço. A corrosão das armaduras é classificada pela equipe
de manutenção do Metrô-SP de acordo com o seguinte critério:
• Superficial - armaduras e/ou cambotas expostas não corroídas ou corrosão atingindo o
estágio de simples formação de película de óxido.
• Média - para o caso de peças de concreto armado, corrosão apresentando área da seção
transversal da barra de armadura reduzida em até 20% da seção nominal;
• Profunda - para o caso de peças de concreto armado, corrosão apresentando área da
seção transversal da barra de armadura reduzida em mais do que 20% da seção nominal;
4.5.11 – UMIDADE/INFILTRAÇÃO
A umidade ou infiltração pode ser qualquer ocorrência de passagem ou impregnação de
água junto aos poros do concreto, fissuras, falhas ou aberturas em sua superfície. As
infiltrações segundo os critérios estabelecidos pela CIRIA em 1979, citados por Serrano et
al. (2003), podem se apresentar em cinco níveis de intensidade, conforme Tabela 4.3.
75
Tabela 4.3 - Classificação da intensidade de infiltrações (Serrano et al., 2003).
Intensidade Características
I Região descolorada, com umidade ao toque
II Região apresentando movimento visível de filme de água
III Região apresentado gotejamento pouco intenso (gotas permanecem paradas
por intervalos de tempo superior a 1 min, equivalendo à vazão da ordem de
0,3 l/m² x dia)
IV Região apresentando gotejamento intenso (1 a 300 gotas por minuto,
equivalendo a vazões entre 0,3 e 90 l/m² x dia)
V Região apresentando gotejamento muito intenso e/ou jatos de água pelo
suporte (maior que 300 gotas por minuto, equivalendo a vazões superiores
a 90 l/m² x dia)
A avaliação da infiltração deve ser efetuada através da medição da vazão nas canaletas de
drenagem, em trechos característicos específicos (identificados após a inspeção visual),
para permitir determinar o nível de intensidade a que a anomalia está sujeita.
A equipe de manutenção do Metrô-SP classifica a umidade/infiltração quanto a sua
degradação da seguinte forma:
• Umidade superficial - água originada de infiltração, impregnada nos poros de concreto
saturado, representada pela formação de manchas escuras nas superfícies;
• Gotejamento - água livre, originada de infiltração, impregnada nos poros do concreto
saturado num volume superior à capacidade de retenção do mesmo, provocando a sua saída
em forma de pingos;
• Surgência de água - água livre originada de infiltração, passando pelos poros, fissuras
ou aberturas da superfície do concreto, em vazão tal que promova a sua saída em forma de
veios escorrendo pela superfície.
4.6 – INPEÇÕES POR ENSAIOS (CAMPANHA DE ENSAIOS)
Depois de realizadas as inspeções visuais, e tendo analisado os resultados desse trabalho de
campo, deve-se propor ensaios a serem executados no local e então realizadas as inspeções
por ensaios.
76
A localização, os tipos de ensaios e a quantidade deles são definidos de acordo com as
patologias cadastradas, com o tipo de investigação que se deseja saber, desde ensaios no
suporte do túnel até sondagens para checar as condições do maciço circundante, ou
presença de interferências externas, tais como redes de utilidades públicas (água, esgoto,
drenagem pluvial etc.). Portanto, os ensaios além de avaliar a capacidade estrutural do
sistema de suporte, devem também detectar a fonte (ou fontes) do problema, para que
assim possa ser tratado de maneira mais adequada.
Os tipos de ensaios foram apresentados no Capítulo 3, e a escolha pelo método mais
adequado dependerá do grau de exatidão e detalhamento que se deseja obter,
disponibilidade do equipamento na região e principalmente limitações de ordem financeira,
que sem dúvidas é um fator determinante da campanha de ensaios a ser realizada.
Após a realização dos ensaios deve-se apresentar os resultados dos ensaios executados
destacando as anomalias mais relevantes encontradas. Desta análise poderá resultar uma
conclusão ou a definição da necessidade de novos ensaios para complementar a avaliação
da causa e extensão da anomalia estudada.
4.7 – INSPEÇÕES EM SITUAÇÕES ESPECIAIS
Não se pode definir procedimentos específicos para essa modalidade de inspeção uma vez
que a mesma é requisitada após a ocorrência de algum imprevisto, que podem ser:
acidentes no túnel como colisão de trens, incêndios, obras externas nas proximidades ou
acidentes geológicos que causem alterações no entorno do túnel.
4.8 – ANÁLISE DOS RESULTADOS E PROPOSTA DE DIAGNÓSTICO
A partir do cadastro das anomalias no túnel e baseado em ensaios e na análise dessas
anomalias é possível tomar decisões nos casos mais relevantes e nos outros a decisão pode
ser de apenas fazer o monitoramento ao longo do tempo. Entre as decisões a serem
tomadas nos casos considerados relevantes estão: definir os tipos de reparos e especificá-
los por tipo de anomalia verificada, em função de seu nível de alerta, características e
causas, estabelecendo uma padronização. Quando se opta por monitorar determinadas
anomalias significa que as mesmas não se encontram em um nível para intervenção
imediata, mas podem vir a causar problemas futuros se evoluírem.
77
Então para classificar o tipo de intervenção a ser utilizada numa determinada anomalia,
fatores importantes devem ser considerados como a sua localização, se é visível ao
público, se causa mal estar nas pessoas, se compromete a funcionalidade, se ocasiona
problemas estruturais, a importância de determinada peça estrutural no sistema de suporte
da estrutura como um todo.
Além da classificação pontual das anomalias e das providências emergenciais direcionadas
a cada uma delas, é importante apresentar no laudo técnico as condições gerais do túnel,
analisar a estrutura de maneira global. É preciso fazer uma avaliação das condições dos
resultados estudados, e em seqüência do túnel como um todo, indicando o seu grau de
deterioração, ou seja, além do diagnóstico em nível micro (anomalias), é necessário
também se ter um outro em nível macro (túnel como um todo).
Quando é feito o gerenciamento da estrutura, em termos do processo gradual de
degradação, obtém-se um domínio de seu comportamento evolutivo e é possível atuar nas
estruturas em nível de manutenção preventiva, ou mesmo preditiva em alguns casos. Como
conseqüência desse gerenciamento tem-se um aumento da relação custo/benefício da
manutenção sensivelmente maior tendo em vista que, quanto mais cedo intervir em um
processo de degradação, menor o custo dessa intervenção.
Se nas inspeções e ensaios forem detectadas anomalias críticas que podem por em perigo
os usuários e operadores do sistema e também membros da equipe de inspeção torna-se
necessário tomar uma das medidas críticas descritas a seguir:
• Fechar o túnel até que a anomalia crítica seja removida ou reparada, se tal anomalia
estiver localizada em áreas de acesso a veículos ou trens;
• Deve-se isolar a área do acesso ao público até que a anomalia possa ser reparada;
• Escorar o elemento estrutural, caso necessário.
FHA (2003a) sugere uma classificação para túneis, em função das condições encontradas
nos elementos avaliados nas inspeções e ensaios. Nessa classificação os elementos são
ordenados usando as diretrizes gerais explicadas a seguir: uma ordem numérica de 0 a 9
deverá ser atribuída a cada elemento estrutural, 0 sendo a pior condição e 9 sendo a melhor
condição (Tabela 4.4). Essa classificação é uma forma modificada da descrita no manual
de treinamento de inspetores de pontes publicada pela FHA.
78
A classificação depende da quantidade, tipo, tamanho e localização dos defeitos
encontrados no elemento estrutural como também da proporção que o elemento difere da
sua capacidade estrutural original, sendo que o inspetor deve compreender como o
elemento foi projetado e como o defeito afeta esse projeto.
Tabela 4.4 - Códigos de condições gerais (modificado - FHA, 2003a)
Nota Descrição
9 Construção completamente nova
8 Excelente condição - Defeitos não encontrados
7 Boa condição - Reparos não são necessários. Defeitos isolados encontrados
6 Varia entre condições 5 e 7
5 Condição regular - Requer pequenos reparos, mas o elemento está
funcionando como projetado originalmente. Defeitos pequenos, moderados, e
isolados severos são presentes, mas sem perda significante de seção
4 Varia entre condições 3 e 5
3 Condição ruim - Maiores reparos são necessários e o elemento não está
funcionando como originalmente projetado. Defeitos graves estão presentes
2 Condição séria - Maiores reparos são necessários imediatamente para manter
a estrutura aberta para o tráfego de trens ou automóveis
1 Condição crítica - Necessário o fechamento imediato. Estudo deve ser feito
para determinar a viabilidade de reparar a estrutura
0 Condição crítica - A estrutura está fechada e em estado de ruína eminente
Para túneis classificados na condição 9 ou 8, ou seja, sem presença de anomalias não há
nenhuma atitude a tomar, do ponto de vista de intervenções físicas, mas deve-se agendar
inspeções periódicas para garantir o bom funcionamento da estrutura. Na condição 7, já
podem ser observadas anomalias, mas não são necessárias intervenções físicas, apenas um
monitoramento dessas anomalias.
Já na condição 5 pode-se observar a presença de anomalias, porém as mesmas não
ocasionam sérios prejuízos à durabilidade e a segurança da estrutura, mas se torna
necessária a execução de pequenos reparos. A estrutura classificada na condição 3
necessita de grandes reparos e na condição 2 os mesmos são mais urgentes e comprometem
a funcionalidade do sistema.
79
Os casos 1 e 0 são de condições críticas, sendo paralisada a operação do sistema. Nos casos
classificados como condição 0, o túnel está em estado de ruína eminente, quando então
deverão ser tomadas as medidas necessárias para o escoramento parcial ou total da
estrutura.
80
São apresentados neste capítulo alguns detalhes construtivos do túnel Asa Sul do Metrô do
Distrito Federal (Metrô-DF), a geologia da área em que se encontra e também a
metodologia utilizada nesse trabalho.
Grande parte dos empregos no Distrito Federal está concentrada no plano urbanístico de
Brasília, e apenas 15% da população do DF reside dentro deste plano, fazendo com que
milhares de pessoas desloquem diariamente das cidades satélites e do entorno em direção a
região do Plano Piloto, provocando assim congestionamentos nos horários de pico e
saturação do sistema de transporte coletivo (Metrô-DF, 2005). A construção do Metrô-DF
surgiu para minimizar esses problemas, principalmente aqueles relacionados a transporte.
5.1 – METRÔ-DF
O Metrô do Distrito Federal possui uma extensão de 42 km, ligando a estação rodoviária
de Brasília (passando pela Asa Sul) às cidades satélites de Ceilândia, Samambaia,
Taguatinga, Guará e Águas Claras. Na Figura 5.1 pode-se observar o mapa das linhas do
Metrô-DF.
O trecho Asa Sul é totalmente subterrâneo, com cerca de 7,2 km de extensão. Inicia-se na
Estação Central (rodoviária), apresenta um pequeno trecho para manobras, que se estende
até o início da Asa Norte, passando sob o estacionamento inferior do Setor de Diversões
Sul, e depois segue entre os eixos rodoviários central (eixão) e sudoeste (eixinho W),
percorrendo a Asa Sul até o seu término, nas proximidades da SQS 316, onde volta à
superfície por meio de uma vala a céu aberto (VCA). O trecho estudado nessa dissertação
será detalhado adiante.
55Metrô- DF/ Túnel Asa sul
81
Figura 5.1 - Mapa das linhas do Metrô-DF (Metrô-DF, 2005).
O trecho entre a ponta da Asa Sul e a Feira do Guará tem aproximadamente 5,7 km, todo
em nível (superfície), segue paralelo à Estrada Parque Guará (EPGU), cruzando a estrada
Parque Indústria e Abastecimento (EPIA), em desnível entre o centro comercial Park
Shopping e o supermercado Carrefour, seguindo até o estádio de futebol Pelezão e
chegando à Feira Livre do Guará por intermédio do Parque do Guará.
O trecho entre Guará e Taguatinga, com pouco menos de 10 km, executado no Guará em
trincheira pelo método de vala recoberta (“cut-and-cover”) e o restante em nível.
Acompanha o traçado das linhas de transmissão de alta tensão de Furnas, que atravessa
áreas rurais e o bairro de Águas Claras. Próximo à cidade de Taguatinga sofre uma
deflexão para norte no sentido da Estrada Parque Taguatinga (EPTG), em direção ao centro
da cidade.
O trecho entre Taguatinga e Ceilândia Sul, de aproximadamente 5,8 km de extensão,
possui partes em superfície e partes subterrâneas. Da entrada, na avenida central de
Taguatinga, até a passagem do cruzamento com o viaduto da Av. Sandu, o trecho é
subterrâneo, executado pelo método de vala recoberta (“cut-and-cover”). Depois continua
subterrâneo no túnel Onoyama, construído pela técnica de túnel invertido. Já em nível
novamente, o trecho percorre a via de ligação centro-norte, passando ao lado do estádio de
futebol Serejão e da estação rodoviária de Taguatinga.
82
O trecho Ceilândia, com aproximadamente 6,5 km de extensão, ocorre todo em nível
seguindo toda a extensão da via NM-2, onde termina o trajeto da linha do metrô.
O trecho entre Águas Claras e Samambaia consiste em um ramal que se inicia na região de
Águas Claras, antes da deflexão que a linha sofre na chegada à Taguatinga. Possui 6,0 km
de extensão, todo em nível, acompanhando as linhas de transmissão de alta tensão de
Furnas no interior da cidade satélite de Samambaia.
A escolha pelo trecho do Metrô correspondente ao Túnel Asa Sul, para realizar os
trabalhos desta dissertação se deve ao fato do mesmo estar totalmente subterrâneo. Para um
melhor entendimento das características do Túnel Asa Sul, são apresentados a seguir a
descrição do túnel, os detalhes construtivos e a geologia local.
5.2 – DESCRIÇÃO DO TÚNEL ASA SUL
Nos 7,2 km de túneis, existem nove estações de metrô que correspondem a 828 m de
construção em vala recoberta (“cut-and-cover”), com paredes diafragma pré-moldadas. Na
Asa Sul as estações receberam as denominações de PP1 a PP7 (as iniciais são referência a
Plano Piloto), além das estações Central (EC) e Galeria dos Estados (GAL). A Tabela 5.1
apresenta a localização e identificações, atual e anterior, das estações.
Tabela 5.1 - Localização e identificações das estações na Asa Sul de Brasília.
Estações (Atual) Estações (Anterior) Localização
Estação Central Estação Central Rodoviária de Brasília
Galeria dos Estados Galeria dos Estados Setor Comercial Sul
102 Sul PP-1 Entrequadras 102/103 Sul
104 Sul PP-2 Entrequadras 104/105 Sul
106 Sul PP-3 Entrequadras 106/107 Sul
108 Sul PP-4 Entrequadras 108/109 Sul
110 Sul PP-5 Entrequadras 110/111 Sul
112 Sul PP-6 Entrequadras 112/113 Sul
114 Sul PP-7 Entrequadras 114/115 Sul
83
Pode-se dividir o túnel da Asa Sul em nove trechos, sendo eles compreendidos entre as
estações. Na Figura 5.2 pode-se observar esses trechos, com suas extensões e respectivas
progressivas de projeto.
E.Central
Galeria
PP4
PP1
PP3
PP2
VCA
PP5
PP6
PP7
620
667
622
624
624
626
626
626
1095
Asa Sul
01205
1925
2644
3364
4058
4800
5535
6247
6959
Progressiva (m)
Comprimento do
Estação não Operacional
Estação Operacional
subtrecho (m)
Figura 5.2 - Disposição das estações, progressivas e comprimento dos trechos da Asa Sul.
5.3 – DETALHES CONSTRUTIVOS
Segundo Carvalho (1995), a seqüência de construção foi concebida em escavação,
montagem de cambotas treliçadas, fechamento do arco invertido, suportes primário e
secundário. No Metrô-DF foram utilizados quatro tipos de métodos construtivos (Figura
5.3). A escavação da seção plena foi adotada quando possível, porém nas regiões mais
complexas, devido à geologia ou a interferências externas, foram adotadas seções
parcializadas visando um aumento de estabilidade e diminuição do volume de recalques
gerados. A seguir são descritos, conforme Pinto (1994), os métodos construtivos típicos de
escavação usados no Metrô-DF:
• Método A (seção plena) - escavação da face em seção plena, suporte da calota junto à
face de escavação e fechamento do arco invertido definitivo a uma distância que varia
entre 4,8 e 7,2 m atrás da frente de ataque da escavação.
• Método B (calota com arco invertido provisório) - o túnel é escavado suportando a
calota junto à face de escavação, fechando o arco invertido provisório após a face, a uma
84
distância entre 4,8 e 7,2 m. Posteriormente era escavada a bancada e fechado o arco
invertido definitivo.
• Método C (galeria lateral) - a escavação é feita em galeria lateral à mesma altura da
seção plena. O fechamento da parte correspondente do arco invertido temporário ocorre
logo atrás da face de escavação, com distâncias variando de 4,0 a 5,6 m. O túnel é
alargado, finalizando a escavação da seção total e o suporte de primeira fase.
• Método D (galeria lateral na calota do AIP) - a calota do túnel é parcializada com
galeria lateral, fechando a parte correspondente do arco invertido provisório (AIP) após a
face de escavação, a uma distância de 4,0 e 5,0 m. Em seguida alargou-se a calota e
posteriormente a escavação da bancada e fechamento do arco invertido.
Método A Método B
Método C Método D Figura 5.3 - Métodos construtivos típicos de escavação usados no Metrô-DF (modificado –
Pinto, 1994).
As escavações foram realizadas manualmente, com a ajuda de rompedores pneumáticos
(marteletes), sendo posteriormente o material desagregado retirado da frente de escavação
por retroescavadeiras e caminhões carregadeira.
O suporte durante a fase construtiva foi realizado por cambotas metálicas treliçadas com
espaçamento variando de 0,60 a 1,00 m. No suporte primário foi utilizado concreto
projetado com 21 cm de espessura, e o secundário com concreto projetado aliado à tela
85
metálica do tipo telcon, com espessura de 19 cm. O concreto projetado apresenta um fck de
18 MPa (Pinto, 1994).
Segundo Teixeira (1994), nos emboques para construção dos túneis nas estações, foram
utilizadas técnicas de tratamento do maciço de solo com execução de fileiras de “jet
grouting”, secantes entre si, a fim de melhorar as propriedades geotécnicas do maciço nesta
região muito propensa a instabilidades. Logo, aproximadamente os 5,0 m iniciais dos
emboques apresentam este tipo de pré-suporte. Também foi utilizada uma outra técnica de
reforço do solo através do emprego de enfilagens metálicas injetadas, sendo as mesmas
executadas com tubo “Schedule” 40 com comprimento de 12 m, com manchetes a cada 1,0
m e com uma pressão de injeção de 500 kPa.
Segundo Blanco (1995), o rebaixamento do lençol freático se fez necessário em toda a
extensão entre o VCA e o meio das estações PP-6 e PP-5, nas proximidades da progressiva
2400, onde o nível da água se encontrava entre 10 e 12 m, que pelo projeto se localizaria
entre as geratrizes inferior e superior do túnel e não raras vezes acima da geratriz superior.
No restante do percurso o nível de água não foi encontrado.
5.4 – CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS-GEOTÉCNICAS DO TRECHO ASA
SUL
A geologia e a geomorfologia do trecho Asa Sul foram detalhadas por Macedo et al. em
1994, citado por Carvalho (1995), e posteriormente por Blanco (1995), incluindo aspectos
da geologia estrutural, evolução geológica, hidrogeologia e geologia da Asa Sul. O
programa de investigação do túnel Asa Sul do Metrô-DF contou com mais de 50 furos de
sondagem a percursão, alcançando profundidades de até 40 m, proporcionando o
reconhecimento das feições geológicas do trecho Asa Sul e possibilitando a identificação
do perfil geotécnico do trecho Asa Sul (Figura 5.4).
A geologia da área de estudo, ou seja, da Asa Sul, é formada principalmente de uma
cobertura detrito-laterítica, a qual é constituída por uma espessa camada de latossolos, com
inúmeras concreções lateríticas. O maciço de solo escavado para o túnel é constituído por
uma argila porosa pouco arenosa, eventuavelmente siltosa, marrom avermelhada, de
consistência variando de muito mole a rija, cujos parâmetros geotécnicos encontram-se
resumidos na Tabela 5.2. Estes parâmetros foram obtidos a partir de um amplo estudo de
86
ensaios de laboratório realizado pela Universidade de Brasília para caracterização do
maciço, a fim de serem utilizados pelo Metrô/DF.
Metarritmitos
Argila
Ardósia
Argila porosa
Metarritmitos
Ardósia? ?
? - Incognita geológica
Progressiva (m)1000 2000 3000 4000 5000 6000 70000
PP7PP6
PP5
PP4PP3 PP2 CentralEstados
Galeria dos PP1
1000
1050
1100
Cot
a (m
)
porosa
Nível d´águaGeratriz do túnel
Figura 5.4 – Perfil geotécnico da Asa Sul (modificado – Blanco, 1995).
Tabela 5.2 Parâmetros geotécnicos representativos do maciço em estudo (modificado –
Brasmetrô, 1992).
Parâmetro Símbolo Unidade Faixa de variação Peso específico Seco
Natural γd kN/m3 9,7 – 16,8
Índice de Vazios Natural e0 - 0,96 – 2,01 Limite de Liquidez wL % 25,1 – 78,0
Limite de Plasticidade wP % 18,1 – 58,5 Índice de Plasticidade IP % 4,4 – 43,3
Coesão Efetiva c' kPa 9,0 – 19,0 Ângulo de Atrito Efetivo φ´ -0 9,6 – 28,9
Colapso i % 0 – 11,6 Coeficiente de Empuxo no
Repouso k0 - 0,55
Coeficiente de Permeabilidade
K20 m/s 7,0x10-8 – 8,5x10-5
Coeficiente de Variação Volumétrica
cv m2/s 1,5x10-7 – 5,5x10-7
Índice de Compressão cc - 0,17 – 0,61
Segundo Blanco (1995), entre o Emboque Sul (VCA) e o sul da Estação PP5 ocorre sob a
argila porosa um espesso pacote de ardósia com foleação proeminente e bastante
intemperizada, apresentando acamamento com direção N/NW e mergulho de 20 a 45° para
87
W/SW. Devido ao substrato de ardósia ter características de permeabilidade e infiltração
muito baixas, estabelece-se a existência de um lençol suspenso na argila porosa sobre
ardósia, com o nível de água entre 10 e 12 m a partir da superfície. Este fato interferiu na
construção do túnel desde o VCA até a progressiva 2225 m, causando dificuldades de
rebaixamento do lençol freático e instabilidade de face na escavação do trecho VCA-Shaft
e no emboque norte da PP6.
A partir da porção sul da Estação PP5 até o final do trecho Asa Sul, a argila porosa recobre
solos arenosos a areno-siltosos, desenvolvidos a partir do saprólito de um pacote de
metarritmito arenoso, estando intercalado de camadas centimétricas a métricas de silte-
arenoso fino, derivado de metassiltitos. Os solos originados do saprólito possuem
compacidade fofa a muito compacta, com índice de resistência à penetração (SPT) de 7
golpes até o impenetrável. Muitas porções deste material tiveram o cimento lixiviado,
resultando em níveis de areia friável, que perde a coesão com a diminuição da umidade
natural. Este processo ocasionou perda resistência do maciço, exigindo medidas auxiliares
de sustentação para manter a estabilidade da frente de escavação, tais como aplicação de
concreto projetado na face de escavação e teto durante os avanços, redução do balanço
entre a frente de escavação e o arco definitivo, e a cravação de vergalhões. Uma outra
feição comum neste pacote de metarritmito arenoso é a ocorrência de blocos ou lentes de
quartzito silicificado, de pequenas dimensões, que dificultaram a escavação (Macedo et al.
em 1994, citado por Carvalho, 1995).
Segundo Ortigão (1994), o clima da região se alterna entre uma estação muito seca que
ocorre de abril a setembro e outra chuvosa a partir de outubro com seis meses de duração,
levando a um processo de laterização que consiste na lixiviação de sais solúveis das
camadas superiores e deposição abaixo. Este processo deixa nas camadas superiores de
argila uma grande quantidade de vazios, ou poros, resultando em altos índices de vazios,
baixos pesos específicos. O mesmo autor ainda afirma que o nível de água (NA) é bastante
baixo, exceto na ponta da Asa Sul, onde foi encontrado a cerca de 10 m de profundidade. A
variação sazonal no NA é grande, da ordem de 3 a 4 m.
5.5 – ESCOLHA DO TRECHO PARA ESTUDO
Inicialmente, dentre os trechos apresentados anteriormente e que compõem o túnel Asa
Sul, dois em especial apresentam características interessantes para aplicar a metodologia de
88
manutenção de túneis proposta nesta dissertação, sendo eles: o trecho compreendido entre
as estações VCA e PP7 e o segundo trecho entre as estações Central e Galeria dos Estados.
O trecho VCA-PP7 possui uma extensão de 1095 m e fica entre as progressivas de projeto
0 e 1205 m. O interesse por este trecho se deve ao fato de que 62% de todas as anomalias
cadastradas entre a VCA e a Estação Galeria dos Estados, se encontravam neste trecho.
Essa informação consta dos relatórios técnicos realizados pelas empresas TC/BR e Bureau
de Projetos, contratadas pelo Metrô-DF em 1999, para avaliar as condições da estrutura
civil do túnel Asa Sul.
O segundo trecho de relevante interesse para esta pesquisa está localizado entre as estações
Central e Galeria dos Estados e possui uma extensão de 620 m, entre as progressivas 6247
e 6959 m. O principal fator de destaque para este trecho é o grande número de anomalias
observado no local, em vistoria realizada em setembro de 2004 quando se percorreu toda a
extensão do túnel Asa Sul. Outro fator determinante é que este trecho não foi estudado em
detalhe nos trabalhos técnicos já citados anteriormente, uma vez que na época não se
encontrava concluído o suporte secundário.
Embora o primeiro trecho (VCA-PP7) concentre um número expressivo de anomalias,
analisar o trecho Central-Galeria traz vantagens do ponto de vista de adotar a metodologia
desenvolvida nesta pesquisa, sem a presença de vícios que poderiam ser adquiridos nos
trechos em que já foi realizado o mapeamento das anomalias seguindo os critérios
utilizados anteriormente.
5.6 – RELATÓRIO TÉCNICO BRASMETRÔ – MAPEAMENTO E
ACOMPANHAMNTO DAS ANOMALIAS DO TÚNEL ASA SUL
O consórcio Brasmetrô elaborou alguns relatórios de mapeamento e acompanhamento das
anomalias existentes no túnel Asa Sul. A metodologia utilizada nas inspeções e cadastro de
anomalias está descrita no Capítulo 4. A seguir é apresentado um breve histórico dos
trabalhos desenvolvidos pelo consórcio que deram origem a esses relatórios.
Em dezembro de 1999, segundo Brasmetrô (1999), foi realizada uma inspeção geral no
suporte do concreto do túnel do Metrô-DF, situado entre as progressivas (de projeto) 0 e
6200 m, denominado Túnel Asa Sul, entre os emboques VCA e Estação Galeria dos
Estados. Este trecho também é identificado pelos marcos de referência 2023 e 5123. Nessa
89
inspeção foram cadastradas 1124 anomalias, percebendo que as anomalias se
concentravam no teto e na parede oeste do túnel (Figura 5.5).
Figura 5.5 – Distribuição das anomalias na seção transversal do túnel (Brasmetrô, 1999).
Entre dezembro de 1999 e janeiro de 2001 foram realizadas inspeções para acompanhar o
comportamento de algumas anomalias selecionadas com base nas constatações feitas e na
inspeção geral. O critério adotado para escolha das seções de controle foi a incidência de
anomalias de classes mais críticas (com maior intensidade de infiltração e carbonatação),
além de algumas das anomalias representativas mais freqüentes e típicas.
De forma geral a localização das anomalias pode decorrer de fatores internos ou externos,
sendo que entre os fatores internos pode-se destacar a indução de anomalias pela
ocorrência de regiões com maiores permeabilidades, seja no solo, no concreto ou até
mesmo nos dois. Entre os fatores externos pode-se citar a indução e ocorrência de fontes e
alimentação de água localizadas, como utilidades enterradas. Avaliando os resultados das
inspeções pode-se observar que as anomalias estão concentradas em regiões específicas e
que estas posições não se alteram ao longo do tempo. Constatou-se ainda que em dois
terços dos casos, existe uma relação causal entre a variação das áreas das anomalias
(infiltração e carbonatação) e a variação da precipitação volumétrica total como tempo.
Porém em um terço dos casos não há relação causal direta entre precipitação e área da
anomalia, revelando assim a interferência de outros fatores externos como utilidades
enterradas, manejo de águas servidas etc.(Brasmetrô , 2000a,b,c).
Em função das conclusões parciais obtidas após análise do acompanhamento, foram
realizadas inspeções complementares e ensaios no suporte do túnel, com vistas a subsidiar
a avaliação das condições do concreto e, em função dos resultados desta análise, indicar, se
Parede Leste (E)25%
Parede Oeste (W)34%
Teto41%
90
necessário, intervenções remediativas futuras. Os ensaios no suporte foram realizados nos
meses de novembro e dezembro de 2000.
Segundo Brasmetrô (2003), foram feitos ensaios de potencial de corrosão e as medições
dos parâmetros físicos e químicos realizados junto a 51 anomalias selecionadas para o
acompanhamento mensal e em outras 14 anomalias consideradas como críticas na inspeção
geral de dezembro de 1999, que não foram acompanhadas mensalmente. Entre as
principais conclusões após a análise das 65 anomalias estão:
• Não foram detectadas anomalias em estágio avançado de deterioração que evidenciem
fissuração intensa do concreto ou corrosão de armaduras com formação de óxido de ferro;
• Mais de 80% das anomalias não requerem ações remediadoras, por não ter sido
detectado nenhum processo de deterioração instalado no suporte, porém as mesmas serão
acompanhadas semestralmente ou anualmente e suas características serão periodicamente
reavaliadas.
5.7 – PROCEDIMENTOS REALIZADOS NO TÚNEL ASA SUL
Antes da inspeção de planejamento, para que a mesma pudesse ser realizada, foi necessário
requisitar com certa antecedência o acesso ao túnel, com data e hora marcadas, para que a
equipe de operação do Metrô-DF liberasse o acesso, sempre pensando na segurança dos
técnicos no local. Foi checado também, com os operadores do túnel, se no local havia
riscos de acidentes, decorrentes de desplacamentos de concreto ou presença de gases
perigosos, por exemplo, foi requisitado o desligamento do terceiro trilho para evitar
acidentes.
Em setembro de 2004, realizou-se a inspeção de planejamento no túnel Asa Sul. A equipe
era composta por cinco membros, sendo dois técnicos da UnB (mestranda e orientador) e
três do Metrô-DF (dois engenheiros e um técnico). Teve-se como ponto de partida para
essa inspeção, a Estação Central, percorrendo primeiro o pátio de manobras, retornando em
seguida ao ponto inicial (Estação Central), quando então se iniciou a inspeção nos trechos
subseqüentes, finalizando na VCA. Percorrendo toda extensão do túnel, incluindo o pátio
de manobras, pôde-se observar o estado geral do suporte do túnel e delimitar as áreas que
mereciam maior atenção, devido à concentração de anomalias. Os equipamentos utilizados
nessa inspeção foram lanternas e máquina fotográfica, e para segurança, capacetes.
91
A etapa seguinte foi realizar inspeções visuais mais criteriosas que a inspeção de
planejamento. Novamente, toda a extensão do túnel Asa Sul foi percorrida, sendo
registrado com fotografias alguns dos principais pontos de concentração de anomalias. Os
equipamentos utilizados nessa inspeção foram lanternas e máquina fotográfica, prancheta
para anotações e para segurança, capacetes.
Posteriormente, já tendo sido definido o trecho a ser trabalhado, cujas justificativas foram
apresentadas anteriormente (item 5.5), foram realizados os procedimentos descritos a
seguir.
Foram cadastradas as anomalias desse trecho, seguindo a metodologia apresentada no
Capítulo 4, utilizando croquis e registro fotográfico. Em seguida as anomalias foram
classificadas segundo carbonatação e infiltração, por ser o tipo mais freqüente de anomalia
encontrado no local. Analisando os resultados obtidos com as inspeções visuais e o
cadastro de anomalias foi possível definir áreas em que seriam realizados ensaios
destrutivos e não destrutivos.
A definição de quais ensaios executar baseou-se na disponibilidade de equipamentos,
disponíveis na UnB e outros conseguidos graças a parceria entre universidade e empresa. A
seguir são apresentados os ensaios executados em campo (no próprio túnel) assim como
aqueles executados em laboratório com testemunhos retirados do concreto projetado do
túnel.
5.7.1 – ENSAIOS
A seguir são apresentados os ensaios realizados nesta pesquisa.
5.7.1.1 – ULTRA-SOM NO TÚNEL
A ABNT (1985) descreve sucintamente o ensaio e estabelece as condições de preparação
da superfície do concreto a ser ensaiada.
A aparelhagem do ensaio, que é portátil e permite leitura digital, é composta das seguintes
partes (Figura 5.6):
• Circuito gerador – receptor;
• Circuito emissor;
92
• Transdutor emissor;
• Transdutor receptor;
• Circuito medidor de tempo;
• Cabos coaxiais;
• Barra de referência (a barra de referência é utilizada para aferição do aparelho de ultra-
som).
Figura 5.6 - Aparelho de ultrassom utilizado.
A preparação da superfície a ser ensaiada segue as seguintes etapas:
• Os corpos-de-prova ou componentes de concreto a serem ensaiados devem ter as
superfícies planas, lisas e isentas de sujeira;
• As superfícies que não sejam suficientemente lisas devem ser regularizadas através de
processos mecânicos ou com camada de pasta de cimento, gesso ou resina epóxi, numa
espessura mínima a fim de possibilitar bom acoplamento com os transdutores.
Para realizar esse ensaio nas paredes do túnel, utilizou-se uma camada de gesso para
adequar os procedimentos de ensaio, na superfície do concreto projetado, que tem um
acabamento originalmente rugoso (Figura 5.7).
93
Figura 5.7 - Procedimento de preparo da superfície.
A seguir são apresentados os procedimentos para execução do ensaio:
• Calibração do aparelho usando a barra de referência que possui velocidade conhecida
para a propagação da onda ultra-sônica.
• Acoplamento dos transdutores, o que requer a aplicação de uma fina camada de
acoplante entre as superfícies da peça e dos transdutores para a perfeita transmissão das
ondas ultra-sônicas (utilizou-se como acoplante a vaselina).
• Posicionamento dos transdutores sobre a superfície do concreto a ser ensaiado, sob
pressão e de acordo com o arranjo para transmissão indireta (Figuras 5.8, 5.9 e 5.10).
• Medida das distâncias entre os eixos dos transdutores feita com máximo rigor.
E R2 R3R1
L1
L2
L3
Figura 5.8 - Transmissão indireta (modificado – ABNT,1985).
94
Figura 5.9 - Pontos em que se realizou o ensaio de ultrasom.
Figura 5.10 - Execução do ensaio de ultrassom.
5.7.1.2 – ESCLEROMÉTRICO
Este ensaio é descrito na ABNT (1995b). A aparelhagem necessária à execução do mesmo
é a seguinte:
• Esclerômetro de reflexão;
• Ferramentas acessórias tais como disco ou prisma de carborundum para polimento
manual da área de ensaio.
As áreas ensaiadas devem ser preparadas por meio de polimento enérgico com prisma ou
disco de carborundum através de movimentos circulares. Toda poeira ou pó superficial
95
deve ser removido a seco, preferencialmente. Deverá ser evitada a aplicação de
esclerômetro em superfícies úmidas ou carbonatadas como também sobre agregados,
armaduras, bolhas etc. Portanto, o ensaio esclerométrico não seria recomendado para o
concreto projetado devido à rugosidade do mesmo, e isso interferiria nos resultados
medidos, optando-se assim por realizar os ensaios no arco invertido (parte inferior do
túnel) cuja superfície possui um acabamento liso (concreto moldado). Talvez esse ensaio
possa ser realizado no próprio concreto projetado, se for passado máquina politriz dotada
de acessórios para desgaste e polimento da superfície do concreto.
Com relação aos impactos, em cada área de ensaio, devem ser efetuados no mínimo nove e
no máximo 16 impactos. É aconselhado que esses impactos sejam uniformemente
distribuídos na área de ensaio, e como pode ser observado na Figura 5.11 utilizou-se uma
malha quadrada com 16 pontos de impacto.
Figura 5.11 - Execução do ensaio esclerométrico com a malha quadrada.
5.7.1.3 – EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
Na NBR-7680 encontram-se os procedimentos a serem realizados para obtenção dos
corpos-de-prova (ABNT, 1983). Os testemunhos são retirados da estrutura a ser avaliada,
por meio de máquina contendo coroa diamantada rotativa (extratora), também conhecida
como serra copo. O diâmetro utilizado foi de 75 mm, com refrigeração à água.
Como pode-se observar na Figura 5.12, primeiro furou-se a superfície do concreto com
uma furadeira com o objetivo de inserir o “parabolt” (tipo especial de parafuso de fixação)
96
e em seguida fixou-se ar a máquina extratora à parede do túnel por meio do “parabolt”. A
extração do testemunho pode ser observada na Figura 5.13.
Figura 5.12 - Seqüência de procedimentos para fixar a extratora na parede do túnel: a)
Execução do furo colocação do “parabolt”; b) “Parabolt” instalado; c) Fixação da
extratora; d) Vista geral da extratora fixada na parede do túnel.
Figura 5.13 - Extração dos testemunhos de concreto projetado.
a
c d
b
97
Os pontos escolhidos para extração dos testemunhos de concreto, no trecho entre as
estações Galeria dos Estados e Central, ficaram restringidos pela dificuldade de condução
de água ao local, indispensável para refrigeração da extratora, já que só há pontos de água
nas estações e não se dispunha de mangueira suficientemente longa para conduzir a água a
locais mais afastados do emboque. Considerando esses empecilhos, os testemunhos de
concreto foram extraídos em ponto próximos aos emboques das estações Galeria dos
Estados e Central. Na escolha dos pontos exatos para extração, optou-se por locais com
aparências distintas, ou seja, com presença de anomalias (por exemplo, carbonatação) e
outro sem indícios de deterioração, com o objetivo de fazer comparações entre os
resultados dos ensaios realizados nos testemunhos.
Os testemunhos não devem conter materiais estranhos ao concreto, como por exemplo,
barras de aço, e devem ser íntegros. Aceitam-se testemunhos com barras de aço em direção
ortogonal ao eixo do cilindro, porém a área da seção de aço não deve ser superior a 4% da
área da seção transversal do testemunho.
Depois de extraídos das paredes do túnel, os testemunhos foram cortados por meio de
disco diamantado para obtenção de corpos-de-prova utilizados nos ensaios apresentados
em seguida. Nas Figuras 5.14 e 5.15 pode-se observar um exemplo de testemunho e o corte
do mesmo, respectivamente. O diâmetro do corpo-de-prova deve ser de 15 cm, exceto
quando isto não for possível, porém, nunca menor do que três vezes a dimensão máxima
característica do agregado graúdo. A relação altura/diâmetro do testemunho capeado deve
ser igual a dois, nunca maior. Quando isso não for possível, a NBR-7680 indica uma tabela
para correção relativa à relação h/d (ABNT,1983).
Figura 5.14 – Aspectos do corpo-de-prova: a) Detalhe do topo do corpo-de-prova antes do
corte; b) Testemunho retirado do concreto projetado.
a b
98
Figura 5.15 - Corte dos corpos-de-prova: a) Vista geral da máquina de corte; b) Detalhe do
corte dos corpos-de-prova.
5.7.1.4 – ULTRA-SOM NOS CORPOS-DE-PROVA
Para execução do ensaio de ultra-som nos corpos-de-prova utilizou-se a metodologia
apresentada na ABNT (1985), e que foi discutida no item 5.7.1.1, com as seguintes
exceções: não foi necessário regularizar a superfície (nesse caso o topo do corpo-de-
prova), pois já estava em boas condições para execução do ensaio uma vez que havia sido
cortado, e também o arranjo utilizado na transmissão, que nesse caso é direta (Figura 5.16).
Figura 5.16 – Ensaio de ultra-som em corpos-de-prova.
5.7.1.5 – MEDIDA DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
Após a extração dos foi aplicada a solução alcoólica de fenolftaleína com auxílio de pincel
nas paredes do furo, estando o local seco. A medida da profundidade de carbonatação foi
realizada com auxílio de régua milimetrada, sendo considerada igual a medida da faixa
sem alteração de cor uma vez que a região em que não houver redução do pH ganha uma
a b
99
cor avermelhada e na região carbonatada não há alteração da coloração do concreto. Na
Figura 5.17 pode-se observar uma das medidas da profundidade de carbonatação executada
no túnel.
Figura 5.17 - Medida da profundidade de carbonatação.
5.7.1.6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE
Segundo ABNT (1995a), os procedimentos descritos NBR 9779 para execução desse
ensaio são:
• Secar os corpos-de-prova em estufa, anotando antes suas massas;
• A etapa seguinte é a imersão parcial dos corpos-de-prova em água, conforme
recomendado pela norma, sendo feitas medidas de massas em intervalos de tempo
predeterminados.
A absorção de água por capilaridade é calculada dividindo o aumento de massa pela área
de seção transversal da superfície do corpo-de-prova em contato com a água, de acordo
com a seguinte equação:
SBAC −
= (5.1)
Sendo:
C = absorção de água por capilaridade, em g/cm2;
A = massa do corpo-de-prova que permanece com uma das faces em contato com a água
durante um período de tempo especificado, em g;
B = massa do corpo de prova seco, assim que este atingir a temperatura de (23±2)°C, em g;
100
S = área da seção transversal, em cm2.
5.7.1.7 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA
ESPECÍFICA
Para execução desses ensaios nos corpos-de-prova utilizou-se a metodologia apresentada
na NBR 9778 (ABNT, 1987). Os procedimentos executados para realização do ensaio são:
• Determinar a massa do corpo-de-prova ao ar e mantê-lo em estufa, fazendo essas
medidas após permanência na estufa de 24, 48 e 72 h;
• Em seguida deve ser feita a saturação do corpo-de-prova seguindo as recomendações
da norma, determinando a massa em intervalos de tempo predeterminados;
• Após completar a saturação procede-se a pesagem em balança hidrostática, anotando a
massa da amostra imersa em água.
Determinadas as massas, de acordo com os procedimentos especificados na própria norma,
deve-se fazer os seguintes cálculos:
• Absorção após imersão em água à temperatura de (23±2)°C, em porcentagem = [(B-
A)/A]x100;
• Índice de vazios após saturação em água, em porcentagem = [(B-A)/(B-D)]x100;
• Massa específica real = [A/(A-D)].
Sendo:
A = massa, em g, da amostra seca em estufa;
B = massa, em g, da amostra saturada em água à temperatura de (23±2)°C com superfície
seca;
D = massa, em g, da amostra, após saturação em água à temperatura de (23±2)°C.
5.7.1.8 – RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
Esse ensaio atende à metodologia preconizada pela NBR 5739 (ABNT,1980). A extração e
preparo dos corpos-de-prova foram apresentados no item 5.7.1.3, o remate de suas
extremidades (capeamento) foi executado com mistura à base de enxofre (Figura 5.18). Em
seguida foram ensaiados os corpos-de-prova utilizando a prensa hidráulica para rompê-los.
Nas Figuras 5.19 e 5.20 pode-se observar a prensa utilizada no ensaio e o detalhe do corpo-
de-prova sendo rompido, respectivamente.
101
Figura 5.18 - Corpo-de-prova capeado com exofre.
Figura 5.19 - Prensa utilizada para romper os corpos-de-prova.
Figura 5.20 - Detalhe do ensaio de resistência à compressão.
102
Neste Capítulo serão apresentados os dados obtidos nas inspeções e nos ensaios realizados
no túnel Asa Sul e em laboratório com os testemunhos extraídos do concreto projetado.
Serão discutidos os resultados obtidos nestas atividades e por fim apresentada uma análise
das inspeções.
6.1 – APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
A seguir são apresentados os resultados obtidos por meio de inspeções, cadastro de
utilidades públicas e ensaios, sendo estes, executados em laboratório e no próprio túnel.
6.1.1 – INSPEÇÕES
A seguir são apresentados os dados obtidos nas inspeções, englobando croquis, registro
fotográfico e tabela com classificação das anomalias. Entre as dificuldades encontradas na
realização das inspeções pode-se citar a dificuldade de acesso ao teto do túnel por não se
dispor de meios para isso, tais como caminhão com plataforma móvel, ou até mesmo
andaime. Dessa forma, restringiu-se algumas atividades que poderiam ter sido executadas,
como a pintura do contorno e numeração das anomalias para futuro monitoramento da
evolução das mesmas.
6.1.1.1 – CROQUIS
Na Figura A.1 é apresentada a legenda utilizada nos croquis de cadastro das anomalias, que
são principalmente infiltração e carbonatação. Os croquis foram elaborados primeiramente
em campo durante as inspeções visuais e com auxílio de prancheta, papel e lápis.
Posteriormente, em escritório, foram elaborados os croquis apresentados no Apêndice A,
66Apresentação e Discussão dos Resultados
103
utilizando a ferramenta de desenho AutoCAD, totalizando dezessete pranchas, contento
cada uma quatro intervalos de 4 m, delimitados por marcos topográficos (MT) (Figuras
A.2 a A.18). Iniciando na progressiva 6959 correspondente à Estação Central e finalizando
na progressiva 6247 já na Estação Galeria dos Estados. Além das anomalias, são também
indicados nos croquis os pontos de visada das fotografias.
Os marcos topográficos encontram-se pintados nas paredes do túnel, têm distanciamentos
médios de 4 m e são apresentadas em Brasmetrô (1997f), caracterizadas pelas coordenadas
N e E. A finalidade desse relatório é a locação de ferragem de espera da via suporte dos
trilhos e posicionar as formas para execução das vigas longitudinais. Apesar das marcas
topográficas serem marcações da via permanente, podem ser utilizadas como uma boa
aproximação das medidas relacionadas ao eixo do túnel (progressivas).
6.1.1.2 – REGISTRO FOTOGRÁFICO
São apresentadas no Apêndice B as fotografias obtidas nas inspeções visuais e que
registram as anomalias observadas, assim como as condições gerais de conservação do
suporte do túnel de ligação entre as estações Central e Galeria dos Estados (Figuras B.1 a
B.31).
6.1.1.3 – PLANILHA DE REGISTRO DAS ANOMALIAS
Na Tabela C.1 é apresentado o registro das anomalias contendo a numeração seqüencial, a
localização (MT), a posição em relação à seção transversal do túnel, a área e a
classificação quanto ao grau de infiltração e carbonatação destas anomalias, utilizando os
critérios estabelecidos pela CIRIA, apresentados no Capítulo 4.
6.1.2 – CADASTRO DA REDE DE UTILIDADES PÚBLICAS
O cadastro da rede de utilidades públicas foi obtido em Brasmetrô (2000c). Como não se
dispunha dessas plantas em meio digital, tornou-se necessária a digitalização das mesmas
por meio de "scanner" e, utilizando a ferramenta Auto-CAD, foram obtidas as plantas
apresentadas nas Figuras D.1 a D.5. Na Figura D.6 é possível observar a localização dessas
plantas em relação ao traçado do túnel.
104
Analisando as plantas da rede de utilidades públicas e cruzando os dados do cadastro de
anomalias, pode-se correlacionar as possíveis causas das anomalias, cadastradas no túnel
durante as inspeções visuais, com a presença de vazamentos originados da rede de
utilidades públicas (rede de água, esgoto e drenagem pluvial), que interceptam o eixo do
túnel, no trecho entre as estações Central e Galeria dos Estados. Nas plantas é possível
observar o valor da progressiva de projeto do túnel em que a rede intercepta o eixo do
túnel, a cota em que a mesma se encontra, em relação à superfície do terreno, além das
coordenadas N e E de alguns pontos.
6.1.3 – ENSAIOS
A seguir são apresentados os resultados obtidos por meio dos ensaios não destrutivos e
daqueles realizados em testemunhos extraídos do concreto projetado e executados em
laboratório, sendo estes por sua vez destrutivos.
6.1.3.1 – ULTRA-SOM NO TÚNEL
O acabamento do concreto projetado dificulta a execução do ensaio, sendo necessária a sua
regularização com gesso, aplicado com auxílio de espátula metálica. A operação tem que
ser realizada rapidamente para que a massa de gesso não seque e dificulte ainda mais o
procedimento. Apesar de ter sido utilizada vaselina para melhorar o contato dos
transdutores com o substrato de gesso, ainda houve dificuldade de conseguir um bom
contato, sendo necessárias várias tentativas até que a transmissão fosse efetuada com
sucesso.
Os pontos ensaiados localizaram-se próximos aos locais de extração dos corpos-de-prova,
com a finalidade de comparar as condições do concreto projetado em um mesmo local por
meio de vários ensaios. Foram realizados ensaios em cinco pontos, sendo que a
nomenclatura desses pontos ensaiados acompanhou a numeração dos corpos-de-prova
extraídos. Dessa forma, o P1 foi ensaio realizado ao lado do ponto de extração do primeiro
corpo de prova, e assim sucessivamente. Devido à proximidade dos locais de extração dos
corpos-de-prova CP3 e CP4, foi feito apenas um ensaio de ultra-som neste local, sendo
nomeado de P3.
A seguir são apresentados os resultados dos ensaios de ultra-som executados nas paredes
do túnel Asa Sul, no trecho compreendido entre as estações Central e Galeria dos Estados.
105
Nas Tabelas 6.1 a 6.5 pode-se observar as distâncias entre os pontos de localização dos
transdutores, e também os tempos de percurso da onda ultra-sônica entre o emissor e o
receptor. Nas Figuras 6.1 a 6.5 têm-se os gráficos das distâncias percorridas versus os
tempos de percurso nos pontos onde foram realizados os ensaios de ultra-som. Nos
mesmos gráficos é possível observar as linhas de tendência assim como a equação da reta
por meio da qual foram calculados os valores das velocidades da onda ultra-sônica em cada
ponto ensaiado, sendo a velocidade igual à inclinação da reta. O resumo das velocidades
obtidas é apresentado na Tabela 6.6.
Tabela 6.1 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 1.
P1
Distância (m) Tempo (s*10-6)
L1 0,4 T1 162,0
L2 0,8 T2 308,0
L3 1,2 T3 452,2
P1
y = 0,0028x - 0,0474
00,20,40,60,8
11,21,4
0 100 200 300 400 500
Tempo (s*10-6)
Dis
tânc
ia (m
)
Figura 6.1 – Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 1.
Tabela 6.2 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 2.
P2
Distância (m) Tempo (s*10-6)
L1 0,4 T1 236,6
L2 0,8 T2 465,2
L3 1,2 T3 606,2
106
P2
y = 0,0021x - 0,1264
00,20,40,60,8
11,21,4
0 100 200 300 400 500 600 700
Tempo (s*10-6)
Dis
tânc
ia (m
)
Figura 6.2 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 2.
Tabela 6.3 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 3.
P3
Distância (m) Tempo (s*10-6)
L1 0,4 T1 281,0
L2 0,8 T2 530,0
L3 1,2 T3 767,0
P3
y = 0,0016x - 0,0657
00,20,40,60,8
11,21,4
0 200 400 600 800 1000
Tempo (s*10-6)
Dis
tânc
ia (m
)
Figura 6.3 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 3.
Tabela 6.4 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 5.
P5
Distância (m) Tempo (s*10-6)
L1 0,4 T1 176,0
L2 0,8 T2 460,0
L3 1,2 T3 785,0
107
P5
y = 0,0013x + 0,1787
00,20,40,60,8
11,21,4
0 200 400 600 800 1000
Tempo (s*10-6)
Dis
tânc
ia (m
)
Figura 6.4 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 5.
Tabela 6.5 - Resultados do ensaio de ultra-som executado no túnel para o ponto 6.
P6
Distância (m) Tempo (s*10-6)
L1 0,4 T1 204,0
L2 0,8 T2 630,0
L3 1,2 T3 886,0
P6
y = 0,0011x + 0,1411
00,20,40,60,8
11,21,4
0 200 400 600 800 1000
Tempo (s*10-6)
Dis
tânc
ia (m
)
Figura 6.5 - Gráfico para determinação da velocidade ultra-sônica no ponto 6.
Tabela 6.6 – Resumo das velocidades das ondas ultra-sônicas obtidas no ensaio.
Ponto Velocidade (m/s)
P1 2.800
P2 2.100
P3 1.600
P5 1.300
P6 1.100
108
6.1.3.2 – ESCLEROMÉTRICO
O ensaio esclerométrico não pôde ser executado no concreto projetado pela rugosidade do
mesmo, pois interferiria nos resultados medidos. Esse ensaio foi aplicado no arco
invertido, ainda nas paredes, sendo em concreto moldado o suporte nessa região. Foram
feitas as malhas quadradas compostas de dezesseis pontos de medição e realizadas as
medidas como especificado em norma (Figura 6.6). Talvez esse ensaio possa ser realizado
no próprio concreto projetado, se sua superfície for aplainada com uma esmerilhadeira ou
equipamento similar, mas nesta pesquisa não foi feita nenhuma tentativa.
Figura 6.6 - Esquema do ensaio esclerométrico com 16 pontos de impactos.
Calcula-se a média aritmética dos dezesseis valores individuais dos índices esclerométricos
correspondente a uma única área de ensaio, devendo ser desprezado todo índice
esclerométrico que esteja afastado em mais de 10% do valor médio obtido e calcula-se a
nova média (ABNT, 1995b). Na Tabela 6.7 são apresentados, para cada ponto, os índices
esclerométricos individuais medidos no ensaio, as médias, calculadas considerando as
recomendações citadas anteriormente, as médias aritméticas e os desvios padrões desses
valores.
6.1.3.3 – MEDIDA DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
As medidas das profundidades de carbonatação obtidas nos ensaios no túnel são
apresentadas na Tabela 6.8.
1 2 3 4
5 86 7
9 10 11 12
13 1614 15
109
Tabela 6.7 - Resultados do ensaio esclerométrico executado no túnel.
Pontos / Índice
esclerométrico P1 P2 P3 P4
1 39 35 34 38
2 40 37 34 40
3 39 42 34,5 40
4 43 42 36 40
5 41 39 34 40
6 39 41 37 40
7 39 40 38 40
8 40 40 38 37
9 37 39 36 39
10 38 40 38 43
11 40 42 37 40
12 33 40 37 40
13 36 39 38 40
14 39 40 39 42
15 39 39 37 42
16 37 39 36 39
Média Aritmética 38,7 39,6 36,5 40
Desvio Padrão 2,24 1,82 1,63 1,46
Média (ABNT,1995b) 38,8 39,9 36,5 40
Tabela 6.8 – Profundidades de carbonatação.
Ponto Profundidade de Carbonatação (mm)
P1 20
P2 27
P3 36
P4 30
P5 18
P6 0
110
6.1.3.4 – EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
Foram extraídos seis testemunhos em concreto projetado, utilizando serra copo de 75 mm
de diâmetro, ficando os testemunhos com diâmetro médio de 72 mm e comprimentos
variados, sendo determinados pela quebra acidental do mesmo durante o corte.
Com o testemunho 1, obteve-se três corpos-de-prova após o corte, sendo eles denominados
de CP1A, CP1B e CP1C. Os testemunhos 2, 3 e 4 deram origem a apenas um corpo-de-
prova cada, sendo respectivamente CP2, CP3 e CP4. Já os testemunhos 5 e 6, geraram dois
corpos-de-prova cada um, CP5A, CP5B, CP6A e CP6B, respectivamente. Nas Figuras 6.7
e 6.8 pode-se observar o aspecto do CP1A e CP3, respectivamente. Na Tabela 6.9 são
apresentadas as dimensões dos corpos de prova, sendo três medidas para cada dimensão,
diâmetro e altura, e apresenta-se também a média aritmética das mesmas. Esses valores
apresentados são utilizados nos ensaios realizados nos corpos-de-prova.
Figura 6.7 - Corpo-de-prova 1A.
Figura 6.8 - Corpo-de-prova 3.
111
Tabela 6.9 – Dimensões dos corpos-de-prova.
1 2 3 Média
Altura(mm) 91,50 91,95 91,60 91,68 CP1A
Diâmetro (mm) 71,80 72,00 72,00 71,93
Altura 98,40 97,40 98,10 97,97 CP1B
Diâmetro 72,00 71,80 72,10 71,97
Altura 89,80 89,55 90,30 89,88 CP1C
Diâmetro 72,10 72,10 72,30 72,17
Altura 99,50 100,00 100,25 99,92 CP2
Diâmetro 72,00 72,00 72,20 72,07
Altura 80,45 80,30 80,45 80,40 CP3
Diâmetro 72,20 72,15 72,25 72,20
Altura 121,10 121,40 121,40 121,30 CP4
Diâmetro 71,80 71,70 71,90 71,80
Altura 77,70 78,80 78,90 78,47 CP5A
Diâmetro 72,10 72,05 72,00 72,05
Altura 85,80 86,60 85,80 86,07 CP5B
Diâmetro 72,00 72,00 71,85 71,95
Altura 95,20 95,00 96,80 95,67 CP6A
Diâmetro 72,10 72,00 72,20 72,10
Altura 106,65 106,90 107,45 107,00 CP6B
Diâmetro 72,00 72,15 72,15 72,10
6.1.3.5 – ULTRA-SOM NOS CORPOS-DE-PROVA
Foi utilizada a técnica de transmissão direta, posicionando os transdutores nos topos dos
corpos-de-prova. Os valores do tempo foram medidos no aparelho de ultra-som, sendo
efetuadas três medidas para cada corpo de prova, e a velocidade calculada pela divisão
entre a altura média do corpo-de-prova e o tempo médio de propagação da onda ultra-
sônica. Os resultados obtidos nesse ensaio são apresentados na Tabela 6.10.
112
Tabela 6.10 – Resultados dos ensaios de ultra-som nos corpos-de-prova.
1 2 3 Média
Tempo (s*10-6) 25,30 25,20 25,30 25,27 CP1A
Velocidade (m/s) 3.629
Tempo (s*10-6) 24,00 24,00 24,00 24,00 CP1B
Velocidade (m/s) 4.082
Tempo (s*10-6) 24,40 24,40 24,40 24,40 CP1C
Velocidade (m/s) 3.684
Tempo (s*10-6) 27,10 27,00 27,00 27,03 CP2
Velocidade (m/s) 3.696
Tempo (s*10-6) 22,80 22,80 22,90 22,83 CP3
Velocidade (m/s) 3.521
Tempo (s*10-6) 33,20 33,10 32,70 33,00 CP4
Velocidade (m/s) 3.676
Tempo (s*10-6) 20,80 20,80 20,80 20,80 CP5A
Velocidade (m/s) 3.772
Tempo (s*10-6) 21,60 21,60 21,60 21,60 CP5B
Velocidade (m/s) 3.985
Tempo (s*10-6) 24,70 24,60 24,60 24,63 CP6A
Velocidade (m/s) 3.884
Tempo (s*10-6) 29,10 29,20 29,30 29,20 CP6B
Velocidade (m/s) 3.664
6.1.3.6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE
Na Tabela 6.11 são apresentados os valores obtidos no ensaio de absorção de água por
capilaridade, executados nos corpos-de-prova extraídos do suporte do túnel.
Tabela 6.11 – Valores obtidos no ensaio de absorção de água por capilaridade.
Corpo-de-prova A (g) B (g) S (cm2) C (g/cm2)
1A 835,30 776,6 40,64 1,44
1C 814,90 773,2 40,90 1,02
5B 814,00 775,7 40,66 0,94
6 894,50 852,5 40,83 1,03
113
6.1.3.7 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA
ESPECÍFICA
Os valores medidos nesse ensaio, para as massas dos corpos-de-prova CP1A, CP1C, CP5B
e CP6, são apresentados na Tabela 6.12. Os resultados calculados para índice de vazios,
absorção de água por imersão e massa específica real são apresentados nas Tabelas 6.13,
6.14 e 6.15, respectivamente.
Tabela 6.12 –Resumo das massas medidas no ensaio de absorção por imersão.
Massas
CP A (g) B (g) D (g)
1A 775 842,8 473,05
1C 771,3 833,2 469,2
5B 774,6 827,4 477,5
6 850,8 913,5 524,8
Tabela 6.13 – Resultados de índice de vazios.
CP Índice de vazios (%)
1A 18,34
1C 17,01
5B 15,09
6 16,13
Tabela 6.14 - Resultados de absorção de água por imersão.
CP Absorção (%)
1A 8,75
1C 8,03
5B 6,82
6 7,37
114
Tabela 6.15 - Resultados de massa específica real.
6.1.3.8 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
Na Tabela 6.16 observa-se os resultados obtidos no ensaio de resistência à compressão de
corpos-de-prova cilíndricos, obtidos conforme a ABNT (1980). A resistência à compressão
deve ser obtida, dividindo a carga da ruptura pela área da seção transversal do corpo-de-
prova.
Tabela 6.16 – Resultados do ensaio de resistência à compressão de corpos-de-prova
cilíndricos.
CP Carga de ruptura (MN) Área * 10-6( m2) Resistência (MPa)
1B 0,1300 4063,97 32,0
2 0,1000 4079,05 24,5
3 0,0800 4094,15 19,5
4 0,0825 4048,92 20,4
5A 0,1000 4077,16 24,5
6B 0,1300 4082,82 31,8
Por se tratar de corpos-de-prova extraídos, foram efetuadas as correções prescritas pela
ABNT (1983), sendo que os valores de resistência corrigidos encontram-se na Tabela 6.17.
Nas Figuras 6.9 a 6.13 são apresentados os tipos de ruptura para os corpos-de-prova
ensaiados, com exceção do CP6B que não foi registrado.
Tabela 6.17 – Valores de resistência à compressão corrigidos pela ABNT (1983).
CP 1B 2 3 4 5A 6B
Resistência corrigida (MPa) 29,0 22,4 16,7 19,6 20,9 29,5
CP Massa específica real
1A 2,57
1C 2,55
5B 2,61
6 2,61
.
115
Figura 6.13 – Ruptura colunar do CP5A.
Figura 6.9 – Ruptura colunar do CP1B.
Figura 6.10 – Ruptura cisalhada no topo do
CP2.
Figura 6.11 – Ruptura cisalhada do CP3.
Figura 6.12 - Ruptura cisalhada no topo do
CP4
116
6.2 – ANÁLISE DOS RESULTADOS
A seguir são analisados resultados de procedimentos e ensaios executados em laboratório e
no próprio túnel.
6.2.1 – INSPEÇÕES
De maneira geral, o que se pôde observar na primeira inspeção, de planejamento, em que
toda a extensão do túnel Asa Sul foi percorrida, é que o mesmo se encontra em boas
condições de conservação, sendo observados alguns pontos com carbonatações e
infiltrações, concentrados no último trecho (PP7 e VCA), sendo justificado pelo fato de
estar localizado abaixo do lençol freático. Vale lembrar que esse trecho em específico
concentrou uma alta porcentagem (65 %) de todas as anomalias cadastradas pelo
Brasmetrô em inspeção realizada nos dias 14 e 18 de dezembro de 1999, que estudou o
túnel Asa Sul entre VCA e Estação Galeria dos Estados.
É importante ressaltar que as anomalias acorrem na sua grande maioria quando há uma
descontinuidade no concreto, seja ela de material, de técnica construtiva utilizada ou de
interrupção na execução, gerando assim pontos de caminho preferencial para passagem de
água, e sendo esta uma das maiores causadoras de danos em estruturas subterrâneas. Pode-
se dizer que nesses pontos onde ocorrem descontinuidades, o concreto perde a
característica de ser impermeável. Por isso, vê-se claramente nas fotos apresentadas no
registro fotográfico das inspeções, que as anomalias se concentram nos emboques, no
encontro do arco invertido, executado em concreto moldado, com as paredes e o teto do
túnel que possuem suportes primários e secundários em concreto projetado e também no
encontro dos poços de ventilação com o túnel.
Foi observado também que algumas anomalias diminuíram de tamanho, deixando
resquícios de manchas de infiltração que já foram maiores, refletindo assim a variação
dessas manchas com o passar do tempo, provavelmente ligada a sazonalidade, ou até
mesmo ao processo conhecido como cicatrização endógena. Esse fenômeno é devido ao
aumento da formação de carbonato de cálcio preenchendo os vazios permeáveis do
concreto dificultando a percolação de água pelo local.
117
6.2.2 – CADASTRO DE ANOMALIAS
Ao todo foram cadastradas 285 anomalias, englobando principalmente aquelas do tipo
carbonatação e infiltração e apenas cinco são anomalias de outros tipos, tais como reforço
devido aos tubulões cortados na época da construção do túnel. Nesse cadastro, os números
de anomalias presentes nos lados oeste e leste foram praticamente iguais, sendo
respectivamente 34 e 38% do total de anomalias cadastradas. A região do teto por sua vez
apresenta os 28% restantes das anomalias (Figura 6.14).
Para comparação dos resultados do cadastro de anomalias elaborado nessa pesquisa com o
apresentado nos Relatórios do Brasmetrô, devem ser feitos os seguintes esclarecimentos:
no cadastro de anomalias executado nessa pesquisa o que se chama Lateral Leste
corresponde a Parede Oeste dos relatórios do Brasmetrô, e por sua vez a Lateral Oeste
significa Parede Leste, devido aos sentidos distintos utilizados para inspeção, o que nessa
pesquisa seguiu o sentido decrescente das progressivas (Central – Galeria dos Estados).
Diferentemente dos resultados apresentados por Brasmetrô (1999), em que as anomalias se
concentraram no teto (41%), seguido da parede leste (25%) e parede Oeste (34%).
Corrigindo essas informações para convenção utilizada nesta pesquisa, têm-se pra o teto
(41%), Lateral Oeste (25%) e Lateral Leste (34%).
Em termos de áreas dessas anomalias pode-se afirmar que 29% da área de anomalias estão
localizadas na lateral oeste, já na lateral leste e no teto têm-se 44 e 27%, respectivamente,
como se pode observar na Figura 6.15. Considerando apenas as anomalias do tipo
carbonatação e infiltração, que são no total 280, tem-se que as áreas médias para as laterais
oeste e leste, e a região do teto apresentam os respectivos valores: 4,55, 6,13 e 5,34 m2.
Portanto se forem postas em ordem as regiões da seção transversal do túnel, considerando
a distribuição por número, por área total e da área média das anomalias, a região
denominada Lateral Leste vem sempre em primeiro lugar, apresentando os maiores
índices, seguida pela Lateral Oeste e por último o Teto.
118
Distribuição das Anomalias
Teto28%
Lateral Oeste34%
Lateral Leste38%
Figura 6.14 – Distribuição das anomalias
cadastradas.
Distribuição das Anomalias em Termos de Área
Teto27%
Lateral Oeste29%
Lateral Leste44%
Figura 6.15 – Distribuição das anomalias em
termos de área.
A Figura 6.16 apresenta um comparativo do número de ocorrência das diferentes classes e
intensidades de anomalias, nas três regiões: lateral oeste, lateral leste e teto.
CI CII BI BII AI AII AIIILateral Oeste
Lateral Leste01020304050607080N° de
anomalias
Categoria
Distribuição das anomalias
Figura 6.16 – Comparativo da distribuição de anomalias por classificação e região.
Na Figura 6.17 que apresenta a distribuição das anomalias por classificação, sendo que no
gráfico A, B e C estão as representações das porcentagens por classificação das anomalias
nas três regiões definidas no cadastro, lateral oeste, teto e lateral leste. No gráfico D é
possível observar a mesma representação feita para cada região, só que agora para o túnel
inteiro, apresenta o mesmo comportamento das regiões particulares. A presença de
anomalias de classe C e intensidade I, supera 60% das anomalias cadastradas em todos os
casos. As anomalias classificadas como CI apresentam carbonatação desprezível em área
inferior a 0,5 m² e área descolorada com umidade ao toque. Aquelas anomalias mais graves
apresentam porcentagens muito baixas de ocorrência, sendo um bom indicativo do grau de
conservação que se encontra o trecho do túnel estudado.
119
Distribuição de Anomalias Lateral Oeste do Túnel
CII7%(7)
BI22%(21)
AI1%(1)
BII7%(7)
CI63%(60)
Distribuição de AnomaliasTeto do Túnel
CII11%(8)
BI13%(10)
AI3%(2)
BII3%(2)
CI70%(54)
Distribuição de AnomaliasLateral Leste do Túnel
CII7%(8)BI
12%(13)
AI3%(3)
AII2%(2)
AIII1%(1)
BII8%(9)
CI67%(72)
Distribuição de Anomalias no Túnel
CII8%(23)BI
16%(44)
AI2%(6)
AII1%(2)
AIII0%(1)
BII6%(18)
CI67%(186)
Figura 6.17 – Distribuição das anomalias por classificação: a) Lateral oeste do túnel; b)
Teto do túnel; c) Lateral Leste do túnel e d) No túnel inteiro.
Na Figura 6.18 é apresentada a distribuição de anomalias com áreas inferiores a 1 m² em
relação às regiões lateral oeste, lateral leste e teto. Tendo comportamento quase uniforme,
sendo um pouco concentrado na lateral leste. Já na Figura 6.19 são observadas as
porcentagens de áreas inferiores a 1,00 m², novamente com relação as três regiões, sendo
que nos três casos, essas anomalias correspondem em média a 50% do total das anomalias
cadastradas.
Na Figura 6.20 é possível observar a localização de cada anomalia em relação à seção
transversal e o eixo do túnel. Como o cadastro foi feito utilizando os MT (Marcos
Topográficos), marcações existentes nas paredes do túnel, que não apresentam uma ordem
numérica, foi utilizada uma medida nomeada de metragem, para cada MT existe uma
metragem em Brasmetrô (1997f), onde não são obtidos esclarecimentos do significado real
dessa medida e seu ponto de origem, assim como também não foi obtida essa informação
(a) (b)
(c) (d)
120
em consulta a equipe do Metrô-DF. Mesmo desconhecendo o significado real da
metragem, ela foi utilizada por fornecer uma representação das distâncias percorridas no
túnel. Para a localização em termos da metragem, o emboque da Estação Central
corresponde a metragem 32641,58660 e a Estação Galeria dos Estados a 32024,8644. Não
se conseguiu uma relação direta dos marcos topográficos utilizados na marcação de campo
da via permanente do túnel com as progressivas de projeto.
Distribuição de AnomaliasInferiores a 1m²
w32%
teto29%
e39%
Figura 6.18 – Distrubição de anomalias com áreas inferiores a 1m² nas três regiões do
túnel.
Figura 6.19 – Porcentagem de anomalias inferiores a 1m² por região da seção do túnel: a)
Teto; b) Lateral Oeste e c) Lateral Leste.
Anomaliasinferiores a 1m2
Lateral Oeste
A>1m251%
A<1m249%
Anomaliasinferiores a 1m2
Teto
A>1m245%
A<1m255%
Anomaliasinferiores a 1m2
Lateral Leste
A<1m254%
A>1m246%
(a)
(b) (c)
121
Vale lembrar que a região entre as ordenadas -2 e 2 representa o teto, entre -2 e -7 a região
oeste, e entre 2 e 7 a região leste. Fazendo a análise da Figura 6.20, são observados pontos
no eixo do túnel com maior concentração de anomalias, tendo distribuição mais uniforme
no início da Estação Galeria dos Estados, e em seguida são destacados dois trechos em há
grande concentração de anomalias, sendo que no primeiro o número delas é maior. Os
trechos entre as regiões com concentração de anomalias apresentam uma aparência boa,
sem presença de anomalias e em bom estado de conservação. Como já discutido
anteriormente em relação às regiões da seção transversal do túnel, as anomalias são
distribuídas quase uniformemente.
Concentração das anomalias no eixo do túnel
-7-6-5-4-3-2-101234567
MT
Reg
ião
da s
eção
tran
sver
sal
Figura 6.20 – Concentração de anomalia por região ao longo do eixo do túnel.
As Figuras 6.21 e 6.22 representam a distribuição de anomalias em termos de áreas em
toda a extensão do túnel estudado, considerando também as regiões em que se encontram.
A Figura 6.22 é um detalhe da Figura 6.21, para áreas com até 14 m2, com o objetivo de
observar melhor a região próxima à origem e com grande concentração de anomalias,
significando presença de grande proporção de anomalias com pequenas áreas.
Foram observadas anomalias que caracterizam a presença de solo carreado através do
suporte do túnel, e recomenda-se uma análise mais detalhada das mesmas, por parte do
Metrô-DF, para que sejam determinadas as causas dessas anomalias (Figuras B.8, B.20,
B.21, B.22 e B.23).
122
Distribuição das anomalias no eixo do túnel
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
MT
A (m
²)
Lateral OesteLateral LesteTeto
Figura 6.21 - Distribuição da anomalias ao longo do eixo de túnel considerando as três
regiões.
Distribuição das anomalias no eixo do túnel
0
2
4
6
8
10
12
14
32.000 32.100 32.200 32.300 32.400 32.500 32.600 32.700
Metragem
Áre
a (m
²)
Lateral OesteLateral LesteTeto
Figura 6.22 – Distribuição da anomalias ao longo do eixo de túnel considerando as três
regiões (detalhe das anomalias com área inferiores a 14).
6.2.3 – CADASTRO DA REDE DE UTILIDADES PÚBLICAS
É importante lembrar que além de tentar correlacionar as anomalias observadas no túnel
com a rede de utilidades públicas, deve-se analisar outros componentes que podem estar
influenciando o surgimento de anomalias no local, tais como ligação das anomalias com a
123
sazonalidade, por meio de componentes como a pluviosidade e nível do lençol freático,
não esquecendo também da rede de utilidades privadas que se encontra enterrada.
Foi constatado pelo consórcio Brasmetrô que a maior causadora de infiltrações no túnel
Asa Sul é presença de defeitos na rede de águas pluviais, sendo detectados vários
problemas como falta de aderência entre as manilhas, vazamentos das caixas etc., que por
sua vez, podem ser causados pela má execução e/ou falta de manutenção e limpeza dos
sistemas de drenagem.
Ao tentar relacionar as anomalias cadastradas nessa pesquisa com a rede de utilidades
públicas apresentada no Brasmetrô (2000c), deparou-se com um problema grave. Em
princípio, não se conseguiu uma relação entre os marcos topográficos e as progressivas de
projeto, sendo essa relação necessária para que fosse feita a verificação de interferências da
rede com o cadastro executado, uma vez que o cadastro utiliza as progressivas para
estabelecer os pontos em que elementos da rede cruzam ou se aproximam do eixo do túnel.
Inicialmente foi feita a tentativa de relacionar esses cadastros, utilizando as coordenadas
geográficas fornecidas nas respectivas plantas obtidas em Brasmetrô (2000c) e as
coordenadas dos marcos topográficos presentes em Brasmetrô (1997f), porém as mesmas
não coincidiam. Na região próxima Estação Central, os pontos são ainda mais distintos,
chegando inclusive a ocorrer progressivas nas plantas que corresponderiam a pontos que
interceptam o eixo do túnel, mas na verdade, considerando como verdadeira as
progressivas fornecidas pelo Metrô-DF para início e fim das estações, ultrapassam a
progressiva correspondente ao fim do túnel Asa Sul, mesmo considerando o pátio de
manobras. Após consulta ao projetista do túnel, foi informado que no projeto inicial do
túnel, a obra chegaria até as progressivas 7516, apresentadas em Brasmetrô (2000c), mas o
projeto foi modificado e o túnel atualmente termina na progressiva 7410,5.
A solução encontrada para realizar tal análise foi utilizar as coordenadas topográficas
existentes em Brasmetrô (1997f) para os marcos topográficos, e as coordenadas dos pontos
de intersecção das utilidades públicas com o eixo do túnel. Como ferramentas de desenho
foram utilizados o programa AutoCad e uma planta já elaborada no mesmo programa que
contém as estações e o túnel do metrô-DF.
124
Foram escolhidos os trechos com maiores concentrações de anomalias, e como se pode
observar no gráfico da Figura 6.23, estão bem definidos quatro intervalos com presença de
anomalias, sendo intercalados por trechos praticamente com ausência dessas anomalias e
com o suporte de concreto projetado em ótimo estado de conservação. Os marcos
topográficos que delimitam esses trechos são apresentados na Tabela 6.18.
Concentração das anomalias no eixo do túnel- croquis
-7-6-5-4-3-2-10123456732.000 32.100 32.200 32.300 32.400 32.500 32.600 32.700
Metragem
Figura 6.23 – Trechos com concentração de anomalias ao longo do eixo do túnel.
Tabela 6.18 – Trechos com concentração de anomalias.
Trecho Intervalo (Marcos Topográficos)
1 5104 – 1374/43
2 5224 – 5234
3 5244 – 5274
4 1372/27 - 5344
Como se pode observar no trecho 1 (amarelo), o mais próximo da estação Galeria dos
Estados, as anomalias são distribuídas homogeneamente e sua concentração não é grande.
Nesse trecho, o eixo do túnel é interceptado em quatro pontos por rede de águas pluviais,
três por esgoto e uma de água potável, em pontos bem distribuídos nesse intervalo. Pode-se
Trecho 1 Trecho 2 Trecho 3 Trecho 4
125
atribuir a presença de anomalias nesse trecho a possíveis vazamentos na rede de utilidades
públicas próximas ao túnel, devendo ser feitas avaliações mais detalhadas.
No trecho 2 (azul) só há ocorrência de utilidade pública interceptando o eixo do túnel em
um ponto, sendo identificada como rede de água potável, e no trecho 3 (vermelho) elas não
ocorrem. Quanto ao trecho 4 (rosa), há presença de rede de águas pluviais interceptando o
eixo do túnel, em dois pontos, sendo o primeiro localizado um pouco antes do início do
trecho e o segundo logo a seguir. No trecho em que há nitidamente uma maior
concentração de anomalias por comprimento linear de túnel (trecho 3), não se tem relação
direta com a rede de utilidades públicas, devendo ser analisadas as outras possíveis fontes
responsáveis pelo grande número de anomalias no local.
É importante esclarecer que não só quando a rede de utilidades públicas estiver
interceptando o eixo do túnel, ela poderá ser responsável pela água que infiltra no túnel e
danifica o seu suporte. Tal fato também depende da distância em que o vazamento se
encontra em relação ao túnel e das características do maciço circundante no local. Para
determinar a causa das anomalias no suporte do túnel, deve ser monitorada a relação das
mesmas com a precipitação, o nível d´água do local e até com a umidade relativa do ar,
além de fazer a análise da água que infiltra e por meio de suas propriedades determinar a
origem da mesma, isto é, se é proveniente de drenagem pluvial, água potável ou mesmo
esgoto.
6.2.4 – ENSAIOS
A seguir são apresentados os ensaios destrutivos e os não-destrutivos realizados em
laboratório e no suporte do túnel Asa Sul do Metrô-DF.
6.2.4.1 – ULTRA-SOM NO TÚNEL
A qualidade do concreto pode ser avaliada, de acordo com a Tabela 6.19, apresentada por
Fernandes et al. (2000), sendo V a velocidade de propagação da onda ultra-sônica em m/s.
Os valores de velocidade ultra-sônica obtidos quando aplicado o ensaio nas paredes do
túnel foram muito dispersos, e se comparados com aos valores apresentados na Tabela
6.19, os pontos P3 e P5 são considerados de péssima qualidade, por apresentarem
velocidades inferiores a 2000 m/s (1600 e 1300 m/s, respectivamente) e os pontos P1
126
(2800 m/s) e P2 (2100 m/s) são considerados de qualidade ruim, estando entre as
velocidade 2000 e 3000 m/s (Figura 6.24).
Tabela 6.19 – Avaliação da qualidade do concreto.
Velocidade (m/s) Qualidade
V<2000 péssimo
2000<V<3000 ruim
3000<V<3500 aceitável
3500<V<4500 bom
4500<V excelente
Ultra-som - Transmissão indireta
10001500200025003000
Pontos Ensaiados
Vel
ocid
ade
(m/s
)
P1 P2 P3 P5
Figura 6.24 – Velocidades ultra-sônicas obtidas no túnel.
Provavelmente a dispersão dos resultados se deve a interferência das cambotas metálicas,
presentes como parte do suporte do túnel e que não foram devidamente localizadas, na
propagação das ondas ultra-sônicas. A presença de armadura metálica deveria ter sido
verificada com auxílio do pacômetro, mas não se teve acesso a tal equipamento. Outro
fator importante é a dificuldade de conseguir a transmissão, apesar de ter sido realizada a
regularização da superfície do concreto projetado com o gesso, e utilizado vaselina para
melhorar o contato.
A camada de gesso utilizada para regularizar a superfície do concreto projetado é muito
espessa e não preenche totalmente os vazios, interferindo assim na propagação da onda
ultra-sônica que precisa percorrer esse substrato de gesso antes de penetrar no concreto.
Seria interessante testar a realização desse ensaio após esmerilhar a superfície do concreto
para deixá-la com um bom acabamento, e se necessário aplicar uma camada fina de gesso e
127
também utilizar a vaselina. Para evitar a interferência das cambotas metálicas deve-se fazer
o ensaio no sentido da seção transversal do túnel, após terem sido localizadas as cambotas.
Em vários países, o ensaio de ultra-som foi testado em túneis e sua eficiência comprovada,
porém a bibliografia consultada não descreve os procedimentos experimentais, devendo ser
feitas mais experiências até que sejam minimizadas as interferências externas no resultado
do ensaio.
6.2.4.2 – ENSAIO ESCLEROMÉTRICO
O ensaio é de fácil execução, porém os resultados sozinhos não indicam valores de
resistência do concreto e apenas uma idéia da homogeneidade do mesmo. Para estimar a
resistência por meio do ensaio esclerométrico é preciso fazer curvas para correlacionar os
valores de reflexão medidos no ensaio com a resistência, essa curva é obtida extraindo
corpos de prova e obtendo suas respectivas resistências a compressão uniaxial.
Os valores obtidos nesse ensaio indicam uma boa homogeneidade do concreto moldado
aplicado no arco invertido do túnel, devido à proximidade dos valores do índice
esclerométrico médio calculado para as regiões ensaiadas, como se pode observar na
Figura 6.25.
0
10
20
30
40
Índi
ce e
scle
rom
étric
o m
édio
Índice esclerométrico
P1 P2 P3 P4
Figura 6.25 – Comparação dos valores de índice esclerométrico obtidos.
No concreto projetado, sem ser executada a regularização da sua superfície, os valores do
índice esclerométrico foram inferiores a 20, comprovando a não aplicabilidade desse
ensaio na superfície original do mesmo. Deve-se ressaltar, o que já foi dito anteriormente,
128
que esse ensaio pode ser bem sucedido se for dada à superfície do concreto projetado uma
textura lisa, utilizando métodos abrasivos, como esmerilhamento. Para obter informações
mais completas, devem ser extraídos corpos-de-prova dos mesmos locais do ensaio, e
conhecidos os valores de resistência à compressão, é possível obter a curva de correlação
entre as duas medidas.
6.2.4.3 – MEDIDA DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
O ensaio de profundidade de carbonatação não forneceu valores confiáveis, uma vez que
foi realizado no furo de extração dos corpos de prova, e em alguns casos o furo se
encontrava úmido, interferindo assim no resultado do ensaio. No caso do ensaio no ponto
P6, a superfície se encontrava ainda muito úmida, sendo o motivo da alta umidade o
próprio processo de extração do corpo-de-prova que utiliza a água como resfriamento.
A forma mais adequada para realizar esse ensaio deve ser a aspersão da superfície do
concreto projetado imediatamente após ter sido lascado. Pode-se comparar os valores
obtidos nesse ensaio realizado com os valores encontrados no relatório RT.6/70.6A/19-048
do Brasmetrô. Nesse relatório os valores variam de 16 a 38, estando os valores medidos
nessa pesquisa dentro dos índices apresentados no relatório. Os valores de profundidade de
carbonatação não fornecem por si só indícios de deterioração grave do concreto, a não ser
que seja conhecido o cobrimento da armadura e esta tiver sido atingida pela região
carbonatada. Isso porque a corrosão eletroquímica da armadura é iniciada pela diminuição
do pH do meio, resultado da formação do carbonato de cálcio na armadura além de outros
fatores como presença de umidade, oxigênio e determinada diferença de potencial elétrico.
6.2.4.4 – EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
Um dos grandes problemas encontrados na extração dos testemunhos do concreto
projetado foi a coincidência dos pontos de extração com as cambotas metálicas existentes
no túnel. Não se utilizou o pacômetro para localizar as cambotas e por isso ocorreram
interferências dessa ordem. Não se conseguiu mangueira para levar água até as distâncias
desejadas, por isso as extrações se concentraram próximo aos emboques das estações.
Houve dificuldade, e pode-se até dizer que impossibilidade, de extração de corpos de prova
do teto do túnel, já que a extratora resfriada a água causaria grande transtorno ao técnico
129
que executaria esse trabalho, além do dano causado à máquina. Também não se conseguiu
veículo com plataforma móvel ou equipamento que desse acesso fácil ao teto do túnel.
Devido às dificuldades encontradas para extrair testemunhos do concreto projetado e
também preocupando-se em não danificar a estrutura do túnel, foram extraídos poucos
exemplares do suporte do túnel. Afinal, deve-se evitar ao máximo realizar ensaios
destrutivos nas estruturas, mas quando necessária a sua aplicação deve ser bem racionada,
para preservar a capacidade de suporte da estrutura, não esquecendo de reparar a área
danificada pelo ensaio. No caso desta pesquisa, foi utilizada calda de cimento (“grout”)
para preencher os vazios deixados pela retirada dos testemunhos.
6.2.4.5 – ULTRA-SOM NOS CORPOS-DE-PROVA
Na Figura 6.26 pode-se comparar os valores de velocidade das ondas ultra-sônicas nos
corpos-de-prova ensaiados com as faixas apresentadas na Tabela 6.19. Observa-se que
todos os corpos-de-prova submetidos ao ensaio encontram-se na faixa dos concretos de boa
qualidade, com velocidades ultra-sônicas variando entre 3521 e 4082 m/s. Na Figura 6.26 é
apresenta o gráfico comparativo das velocidades de propagação das ondas ultra-sônicas
nos corpos-de-prova ensaiados. Nota-se que não houve grande discrepância entre os
resultados obtidos, confirmando a eficácia do método e fornecendo valores coerentes.
Ultrasom- Transmissão direta
200025003000350040004500
Corpo-de-prova
Vel
ocid
ade
(m/s
)
CP1A CP1B CP1C CP2 CP3 CP4 5CPA CP5B CP6A CP6B
Figura 6.26 – Gráfico comparando os valores de velocidade obtidos no ensaio.
6.2.4.6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE
Os ensaios de durabilidade foram executados parte pela empresa de controle tecnológico
TECMIX, e parte pelo próprio laboratório de qualidade do Consórcio Construtor CMT, em
130
conformidade com os métodos da ABNT. A determinação da absorção de água por
capilaridade (ABNT 1995a), forneceu valores que variam entre 0,76 e 1,10 g/cm² no trecho
entre as estações Galeria dos Estados e Central. Os valores obtidos nos ensaios realizados
com os corpos-de-prova gerados a partir dos testemunhos extraídos do concreto projetado
para o mesmo trecho situam-se entre 1,03 e 1,44 g/cm². Apenas o CP1A encontra-se fora
da faixa de valores fornecidos pelo controle tecnológico, podendo ser caracterizado como
um erro de ensaio ou mesmo ser um indício de deterioração do concreto neste local. Na
Figura 6.27 é possível analisar a variação de absorção de água por capilaridade do ensaio e
também comparar com a faixa de valores fornecida pelo controle tecnológico.
Absorção de água por capilaridade
0,000,200,400,600,801,001,201,401,60
Corpo-de-prova
Abs
orçã
o (g
/cm
²)
CP 1A CP 1C CP 5B CP6
Figura 6.27 – Comparação dos valores de absorção de água por capilaridade.
6.2.4.7 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA
ESPECÍFICA
Os valores de absorção por imersão presentes nos relatórios de controle tecnológico do
concreto projetado no túnel Asa Sul entre as estações Central e Galeria dos Estados estão
entre 5,40 e 7,80 %. Os valores obtidos no ensaio realizado nos corpos-de-prova gerados a
partir de testemunhos extraídos do túnel encontram-se acima dessa faixa para o CP1A e
CP1C (Figura 6.28). Como se pode observar na Figura 6.29, para índice de vazios e massa
específica real, esses corpos-de-prova apresentam maiores valores em relação aos demais,
indicando a presença nessa região de um concreto mais poroso, porém mais ensaios
deveriam ser realizados para confirmar os valores obtidos.
131
Os resultados de massa específica apresentados nos relatórios de controle tecnológico são
referentes às massas específicas após imersão e fervura, e no ensaio executado nessa
pesquisa não foi realizada fervura, portanto não se pode comparar diretamente os valores
obtidos nos dois casos. No entanto, observa-se normalmente que os valores de absorção
após fervura se mostram um pouco maiores que os após saturação sem fervura. Como o
controle tecnológico do concreto projetado forneceu valores entre 2,45 e 2,53, os valores
obtidos no ensaio encontram-se entre 2,55 e 2,61, sendo aparentemente mais poroso,
porém para confirmar essa informação deveriam ser realizados mais ensaios.
Absorção de água por imersão
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Corpo-de-prova
Abs
orçã
o (%
)
CP 1A CP 1C CP 5B CP6
Figura 6.28 – Absorção de água por imersão.
1A 1C 5B 6
Corpos de prova
Absorção porimersãoÍndice de vazios
Massa Esp. Real
Figura 6.29 – Comparação das medidas obtidas no ensaio por corpo-de-prova.
132
6.2.4.8 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
Os resultados da resistência à compressão são comparados a valores obtidos nos relatórios
mensais de controle tecnológico do Metrô-DF, de agosto a dezembro de 1997
(Brasmetrô,1997a,b,c,d,e). O concreto projetado utilizado no túnel Asa Sul, segundo
comunicação pessoal de técnicos do Brasmetrô, no trecho entre as estações Central e
Galeria dos Estados, foi via seca em mais de 90% do total aplicado, constituindo um
problema, pois a dosagem da quantidade de água adicionada ao concreto na saída da
mangueira é de responsabilidade do mangoteiro, interferindo assim diretamente na
resistência do concreto aplicado.
O trecho em estudo nessa dissertação foi executado sob a responsabilidade do consórcio
construtor CMT. O controle tecnológico do concreto visou atender as exigências de projeto
e de conformidade com as especificações técnicas do Metrô-DF, e, ou normas brasileiras.
Para o sistema de suporte dos túneis da Asa Sul foi utilizado o aditivo acelerador de pega
rapidíssimo Sigunit Líquido L 22, de fabricação da SIKA, cujo controle de qualidade é
efetuado pelo fabricante e os certificados de qualidade enviados juntamente com cada
partida adquirida.
O controle tecnológico apresenta um resumo estatístico dos resultados de resistência à
compressão uniaxial dos corpos-de-prova extraídos de painéis para controle do concreto
em execução e também valores para corpos-de-prova extraídos das paredes dos túneis. Na
avaliação observa-se uma coerência nos valores dos dois tipos de concreto. O fck de projeto
é igual a 18 MPa e o controle estatístico do concreto foi executado segundo a NBR
12.665.
Os valores obtidos para fck estimado no controle tecnológico do concreto projetado no
trecho em estudo são apresentados na Tabela 6.20. Considerando que o fck de projeto é 18
MPa apenas um corpo-de-prova, CP3, apresentou valor inferior (16,7 MPa). Os outros
valores são aceitáveis por estarem acima do fck de projeto, e estão na mesma ordem de
grandeza dos valores obtidos no controle tecnológico. Esse valor obtido para o CP 3 pode
ser justificado pelo tipo de ruptura ocorrido e também pela má regularização da superfície
do topo do corpo-de-prova, como se pode observar na Figura 6.8. Na Figura 6.30 é
possível observar a comparação entre os valores de resistência à compressão, obtidos para
133
os corpos-de-prova cilíndricos extraídos do concreto projetado no trecho entre as estações
Galeria dos Estados e Central.
Tabela 6.20 – Resultado do controle tecnológico do concretoprojetado (ago/97 a dez/97).
Relatório Mensal
Data da moldagem
Local da concretagem Progressiva
Fck estimado
Tipo de Controle Peça Execução
01/07/97 (6740/6840) 24,1 Controle da execução Execução 1ª tela
V. Seca 17/06/97 a 08/07/97 6460 a 6900 21,3 Execução 2ª tela
V. Seca ago/97
11-06/97 a 17/06/97 6640 a 6840 23,9 Controle da
estrutura Suporte secundário
(estrutura) V. Seca
set/97 22/07/96 6320 a 6340 20,3 Controle da estrutura
Suporte secundário (1ª e 2ª tela) V. Seca
out/97 - - - Controle da estrutura - V. Seca
nov/97 - - - Controle da estrutura - V. Seca
dez/97 - - - Controle da estrutura - V. Seca
Resistência à compressão corrigida
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Corpo-de-prova
Resi
stên
cia
MP
a
CP 1B CP2 CP3 CP4 CP5 CP6
Figura 6.30 – Comparação entre os valores de resistência a compressão obtidos para os
corpos-de-prova.
134
Neste Capítulo serão feitas conclusões a respeito de temas ligados a manutenção e
reabilitação de túneis, que foram apresentados no decorrer desta dissertação por meio da
revisão bibliográfica. Eles são apresentados neste capítulo de conclusões por constituírem
um componente de grande importância na proposta dessa dissertação, levando a uma
compreensão clara dos procedimentos que devem ser seguidos para manutenção das
estruturas subterrâneas.
Os ensaios realizados nessa pesquisa não tiveram a intenção de fornecer um diagnóstico
concreto do túnel Asa Sul, mas sim testar a aplicação de métodos sugeridos para
inspecionar e avaliar a capacidade estrutural do sistema de suporte em túneis, analisando
assim, as dificuldades e sucessos obtidos na execução dos mesmos, pois não se dispõe de
procedimentos experimentais estabelecidos para aplicação desses ensaios em túneis.
7.1 – CONCLUSÕES
A manutenção de túneis tem despertado maior interesse nas últimas décadas e diversos
aspectos podem ser responsabilizados por isso, entre eles, a certeza de que recuperar um
túnel é muito mais caro que mantê-lo, o número de túneis com idades avançadas existente
e com projetos que não atendem às necessidades atuais da população, além é claro, do
avanço da engenharia em termos de projeto, materiais de construção e reparos de túneis.
A conscientização da importância da manutenção de túneis para garantir a segurança e
prolongar a vida útil da estrutura já é bem clara, o que preocupa atualmente é a falta de
procedimentos padronizados, para inspeções e reparos nessas estruturas. Na pesquisa
bibliográfica foi possível concluir que os procedimentos de inspeção, nos países
77Conclusões
135
apresentados, diferem muito um do outro, em termos de freqüência de inspeção, técnicas
utilizadas para essas inspeções e provavelmente os tipos de reparos. Até mesmo no próprio
país, tomando como exemplo o Brasil, comparando-se os procedimentos aplicados no
Metrô de São Paulo e no Metrô do Distrito Federal, que foram observados com mais
detalhes, são completamente diferentes, não havendo uma troca de informações entre as
equipes de manutenção, muito menos uma padronização dos procedimentos de
manutenção e reabilitação dos túneis.
Pode-se afirmar sem dúvidas, após relatos da bibliografia consultada que a maior
causadora de danos a estruturas subterrâneas é a água. Desde a lixiviação que causa ao
concreto, gerando oxidação de armaduras quando somada a outros fatores, ela pode conter
elementos nocivos ao concreto, portanto deve-se fazer uma análise da água presente na
estrutura subterrânea para determinar o grau de contaminação. Além dos danos causados
pela água na estrutura de concreto, ela ainda danifica equipamentos, prejudica os trilhos,
causando o que na prática são chamados de calos nos trilhos. De forma simplificada pode-
se dizer que as causas de danos a estruturas de concreto são causas humanas, acidentais e
naturais, sendo esta última dividida em física, química e biológica.
Para iniciar o diagnóstico do túnel, deve-se fazer uma avaliação rápida da estrutura do
mesmo utilizando técnicas especiais para este fim. O indicado é usar ensaios não
destrutivos como georadar, termografia infravermelha e análise multiespectral, que foram
considerados como de alto ou de muito alto potencial para aplicação em túneis, em termos
de rapidez na execução da inspeção e de eficiência em detectar anomalias no suporte. O
georadar e a termografia infravermelha são ensaios bastante difundidos e suas aplicações
em túneis bem aceita em vários países. Quanto à análise multiespectral foram encontrados
poucos casos da aplicação dessa técnica na bibliografia consultada. Sem dúvida, para
tornar a aplicação desses ensaios ainda mais prática e rápida, a opção é utilizar esses
equipamentos acoplados a veículos, em alguns casos até uma combinação de técnicas.
Na avaliação detalhada da estrutura são utilizados métodos não destrutivos, porém, na
maioria das vezes, não revelam sozinhos a real situação da estrutura, devendo ser aliados a
outras técnicas destrutivas ou semi-destrutivas para garantir a veracidade das informações
obtidas. Entre os ensaios não destrutivos apresentados no Capítulo 3, para avaliação
detalhada da estrutura de concreto, os mais difundidos são o ultra-som e o esclerométrico.
Porém, como já foi discutido na análise de resultados, para aplicação do ensaio de ultra-
136
som em túneis os procedimentos experimentais devem ser mais bem estudados para que
sejam obtidos resultados mais eficazes. No caso do ensaio esclerométrico, para utilizá-lo
no concreto projetado tem que ser feito um tratamento na superfície do mesmo, para que
fique com um acabamento liso e regular. Juntamente com esses métodos deve ser utilizado
o pacômetro para localizar as armaduras e evitar a interferência das mesmas com outros
ensaios. O potencial de corrosão das armaduras é um ensaio que deve ser realizado, pois
fornece a probabilidade do processo corrosivo estar ocorrendo ou não. Os ensaios
destrutivos devem ser realizados para confirmar, ou até mesmo, fornecer dados para a
correlação com os resultados dos ensaios não destrutivos, claro que com cuidado e de
maneira racionada, procurando danificar o mínimo possível a estrutura em estudo. Devem
ser realizados ensaios em testemunhos de concreto extraídos da estrutura, assim como,
endoscopia e profundidade de carbonatação.
Quanto a métodos de reabilitação, após elaboração do diagnóstico baseado em informações
fornecidas pelos ensaios destrutivos, semi-destrutivos, não destrutivos e em investigações
hidrogeológicas são definidos os trabalhos de recuperação, incluindo reparos e trabalhos de
manutenção classificados por ordem de necessidade e urgência.
Como já discutido no decorrer dessa dissertação, a presença de água é um dos grandes
problemas para os operadores de túneis, e entre as categorias de reparos para controlar ou
eliminar as infiltrações de água nestas estruturas estão: os métodos de selar a superfície,
métodos de condução, reabilitação do suporte e eliminação na fonte, cabendo a escolha da
categoria de acordo com a necessidade e gravidade de cada caso, e podendo ser utilizadas
técnicas combinadas.
É muito importante que sejam arquivados, para constante consulta, os projetos, detalhes
construtivos, controle tecnológico do concreto, entre outros documentos importantes para
que a equipe de manutenção conheça bem o túnel e também para facilitar a elaboração do
diagnóstico adequado das condições em que o mesmo se encontra. Um banco de dados, a
exemplo do que já é utilizado no Metrô-SP, em que todas as informações de manutenção
são informatizadas e atualizadas constantemente, permitindo um monitoramento mais
rigoroso da estrutura subterrânea, e inclusive tendo controle sobre os gastos com
manutenção necessários e os graus de prioridades, é essencial para auxiliar a equipe de
manutenção de túneis, sejam metroviários ou de outras categorias. Outro aspecto
interessante observado como procedimento no Metrô-SP, é a troca de informações entre as
137
equipes de manutenção e projetos, de forma que as técnicas construtivas e/ou materiais
utilizados que apresentem muitos problemas sejam substituídos, ou mesmo modificados
com as sugestões da equipe de manutenção, diminuindo assim a ocorrência de problemas
patológicos nas estruturas e melhorando a qualidade das construções futuras.
Outra sugestão para os operadores de túneis, é que se deve ter uma equipe de manutenção
especial para a manutenção das estruturas civis, pois infelizmente o que ocorre em alguns
casos é uma preocupação muito grande com o material rodante e via permanente,
esquecendo muitas vezes de fazer uma manutenção mais rigorosa nos túneis. Infelizmente
se a manutenção de túneis é adiada, a estrutura pode atingir um grau de deterioração que
poderia ter sido evitado ou controlado, levando a necessidade de altos investimentos para
repará-lo, e em alguns casos tornando necessária até a interdição do túnel para a execução
dos reparos. Vale salientar que a manutenção preditiva é sempre a melhor alternativa, em
termos de orçamento e segurança.
Após consulta aos documentos para conhecer bem o projeto e a operação do túnel, o
próximo passo é pesquisar as condições de segurança encontradas no local a ser
inspecionado. Em seguida são agendadas as inspeções, que geralmente acompanham a
seguinte ordem: inspeção de planejamento, inspeção visual, inspeção por ensaios e
inspeções em situações especiais.
Na inspeção de planejamento é feita a programação geral das equipes para realização da
inspeção visual. A inspeção visual, como o próprio nome sugere, consiste no exame visual
da estrutura, englobando um levantamento quantitativo e na avaliação qualitativa das
anomalias existentes no túnel, por meio do cadastro de anomalias, onde são feitos croquis à
medida que se percorre o túnel, transcrevendo as anomalias observadas para o papel. Para
tanto se propõe utilizar o modelo de croquis apresentado pelo Brasmetrô em que o eixo do
túnel é divido em seções transversais delimitadas pelas seguintes regiões: teto, lateral leste
e lateral oeste. As anomalias observadas são cadastradas e classificadas, utilizando
simbologias, sendo apresentado no Capítulo 4 uma sugestão dessa simbologia utilizada
pelo Metrô-SP.
Finalizadas as inspeções visuais e analisados os resultados desse trabalho de campo, são
propostos ensaios a serem executados em determinados locais. A localização, os tipos de
ensaios e quantidade são definidos de acordo com as patologias cadastradas e o tipo de
138
investigação desejada. Os ensaios, além de avaliar a capacidade estrutural do sistema de
suporte, devem também detectar as fontes do problema, para que possa ser tratado de
maneira mais adequada. A escolha pelo método de ensaio mais adequado dependerá do
grau de exatidão e detalhamento que se deseja obter, disponibilidade do equipamento na
região e principalmente limitações de ordem financeira, que sem dúvidas são fatores
determinantes para as campanhas de ensaios a serem realizadas. Após a realização dos
ensaios, devem-se apresentar os resultados dos ensaios executados destacando as mais
relevantes anomalias encontradas. Dessa análise poderá resultar uma conclusão ou a
definição da necessidade de novos ensaios para complementar a avaliação da causa da
anomalia estudada. As inspeções especiais podem ser necessárias após a ocorrência de
imprevistos, como por exemplo colisão de trens, incêndios, alterações no entorno de túnel
causadas por acidentes geológicos ou mesmo construções próximas.
Concluídas as inspeções e analisados os resultados obtidos para o túnel como um todo
(análise macro), as decisões devem ser tomadas variando de acordo com o grau de
deterioração encontrado e de gravidade das anomalias presentes no local. Essas decisões
vão desde as mais radicais como fechar o túnel até que as anomalias críticas sejam
removidas ou reparadas, se as mesmas estiveram localizadas em áreas de acesso a veículos
ou trens, ou mesmo isolar a área ao acesso do público ou ainda escorar o elemento
estrutural. O que determina o tipo de intervenção a ser aplicado nas anomalias e a
iminência do reparo, são fatores importantes tais como a localização, a visibilidade ao
público, causando mal estar naqueles que utilizam o sistema, o comprometimento da
funcionalidade, a ocorrência de problemas estruturais e ainda neste último qual a
importância da peça estrutural no suporte da estrutura como um todo.
Além de ampla revisão bibliográfica, a respeito de temas relacionados diretamente a
manutenção e reabilitação de túneis, que tiveram suas principais conclusões apresentadas
anteriormente, este trabalho apresenta os resultados de inspeções de planejamento, visuais
e de ensaios, realizadas no túnel Asa Sul do Metrô-DF, como forma de aferir a
aplicabilidade de procedimentos e métodos.
Antes mesmo de iniciar as inspeções, houve uma grande mobilização no sentido de
conseguir informações a respeito do Metrô-DF e em especial do túnel Asa Sul que é objeto
desta pesquisa, focando em aspectos tais como localização, extensão dos trechos
subterrâneos, detalhes construtivos, e características geológico-geotécnicas do local,
139
reforçando que é indispensável conhecer bem o túnel em estudo, antes dos trabalhos de
inspeção, manutenção e recuperação. O Metrô-DF ainda está em fase de ampliação, tem
alguns trechos sendo construídos, e o “As Built” do túnel Asa Sul ainda está em
elaboração. Muita informação não é encontrada facilmente nos projetos, ou mesmo só são
obtidas com técnicos que participaram do projeto e/ou construção dos túneis. Mais uma
vez, ressalta-se a importância de arquivar os documentos desde a construção da obra,
devendo haver uma preocupação com a manutenção da vida útil da estrutura, no sentido de
documentar os problemas encontrados na época da construção, as soluções adotadas e
ocorrências que podem interferir na durabilidade da obra, não esquecendo dos eventuais
reparos executados na estrutura. Esses documentos devem ser arquivados de maneira que
permitam uma consulta de forma rápida para que a equipe de manutenção conheça bem o
túnel e tenha condições de elaborar um diagnóstico adequado das condições do mesmo.
É possível concluir, após a inspeção de planejamento executada em setembro de 2004, em
toda a extensão do túnel Asa Sul, que o mesmo se encontra em boas condições de
conservação, sendo observados alguns pontos com carbonatações e infiltrações,
concentrando no último trecho (PP7 e VCA), por estar localizado abaixo do lençol freático,
e na região entre as estações Central e Galeria. Como o último trecho não foi estudado nos
relatórios de monitoramento Brasmetrô, este trecho foi escolhido para ser avaliado por
meio de inspeções visuais mais detalhadas e por ensaios.
Foi constatado, após as inspeções, que as anomalias acorrem na sua grande maioria quando
há uma descontinuidade no concreto, seja ela de material, de técnica construtiva utilizada
ou de interrupção na execução, gerando assim pontos de caminho preferencial para
passagem de água. Por isso as anomalias se concentram nos emboques, no encontro do
arco invertido, executado em concreto moldado, com as paredes e o teto do túnel que
possuem suportes primário e secundário em concreto projetado, e também no encontro dos
poços de ventilação com o túnel. Foi observado também que algumas anomalias
diminuíram de tamanho, deixando resquícios de manchas de infiltração que já foram
maiores, refletindo assim a variação dessas manchas com o passar do tempo,
provavelmente ligada a sazonalidade, ou até mesmo ao processo conhecido como
cicatrização endógena, fenômeno em que há o aumento da formação de carbonato de
cálcio, preenchendo os vazios permeáveis do concreto e dificultando a percolação de água
pelo local.
140
Na inspeção visual foram cadastradas 285 anomalias, sendo classificadas quanto ao grau
de infiltração e carbonatação, conhecendo as respectivas áreas e localizações. Nesse
cadastro, os números de anomalias presentes no lado oeste e no lado leste foram
praticamente iguais, sendo respectivamente 34 e 38% do total de anomalias cadastradas. A
região do teto por sua vez apresenta os 28% restantes das anomalias, confirmando a
impressão que se teve ao percorrer toda a extensão do túnel e notar a concentração de
anomalias no encontro do arco invertido com as paredes, por utilizarem técnicas e
materiais distintos.
Outra conclusão interessante é que há presença de regiões bem definidas ao longo do eixo
do túnel em que se concentra a maior parte das anomalias, havendo também regiões em
que o concreto projetado apresenta ótima aparência, sem indícios de degradação. A
presença de anomalias de classe C e intensidade I superam 60% das anomalias cadastradas
em todos os casos, lembrando que as anomalias classificadas como CI apresentam
carbonatação desprezível em área inferior a 0,5 m² e área descolorada com umidade ao
toque. Aquelas anomalias mais graves apresentam porcentagens muito baixas de
ocorrência, sendo um bom indicativo do grau de conservação que se encontra o trecho do
túnel estudado. São observadas as porcentagens de áreas inferiores a 1,00 m², com relação
às três regiões, Lateral Leste, Lateral Oeste e Teto, sendo que nesses casos, essas
anomalias correspondem em média a 50% do total das anomalias cadastradas.
Foram observadas anomalias que caracterizam a presença de solo carreado através do
suporte do túnel, e recomenda-se uma análise mais detalhada das mesmas, por parte do
Metrô-DF, para que sejam determinadas as causas dessas anomalias.
Um programa experimental foi realizado no túnel do Metrô-DF e nos laboratórios da
Universidade de Brasília. Foram realizados ensaios no suporte do túnel em concreto
projetado com o objetivo de testar a aplicabilidade de alguns desses ensaios, dentre aqueles
sugeridos nessa dissertação para inspecionar túneis e determinar a capacidade de suporte e
o grau de dificuldade encontrado na execução dessas técnicas. Por outro lado, os
procedimentos realizados no túnel puderam fornecer uma estimativa do estado de
conservação do suporte do túnel, no trecho estudado nessa pesquisa (trecho compreendido
entre as estações Central e Galeria dos Estados), dessa forma é possível fazer um
diagnóstico preliminar para o trecho do túnel em questão.
141
Os valores de velocidade ultra-sônicas obtidos quando aplicado o ensaio nas paredes do
túnel foram muito dispersos. Os pontos P3 e P5 são considerados de péssima qualidade, e
os pontos P1 E P2 são considerados de qualidade ruim. Pode-se concluir que apesar de não
ter sido obtido sucesso na execução do ensaio de ultra-som no túnel, esse ensaio já foi
testado em túneis, em vários países, e sua eficiência comprovada, porém a bibliografia
consultada não descreve os procedimentos experimentais. Portanto devem ser feitas mais
experiências até que sejam minimizadas as interferências externas no resultado do ensaio.
A sugestão feita é realizar o ensaio após esmerilhar a superfície do concreto projetado para
deixá-la com um bom acabamento, e se necessário aplicar uma camada fina de gesso,
apenas para regularização, além de utilizar a vaselina como fluido de contato. Para evitar a
interferência das cambotas metálicas, deve-se realizar o ensaio no sentido da seção
transversal do túnel, após terem sido localizadas as cambotas.
Os valores obtidos do ensaio esclerométrico indicam uma boa homogeneidade do concreto
moldado aplicado no arco invertido do túnel, devido à proximidade dos valores do índice
esclerométrico médio calculado para as regiões ensaiadas. No concreto projetado em sua
superfície usual foi comprovada a impossibilidade de aplicação deste ensaio, porém sua
realização pode ser bem sucedida se for dada à superfície do concreto projetado uma
textura lisa, utilizando métodos abrasivos, como esmerilhamento. Para obter informações
mais completas, devem ser extraídos corpos-de-prova dos mesmos locais do ensaio, e
conhecidos os valores de resistência à compressão, é possível obter a curva de correlação
entre as duas medidas.
O ensaio de profundidade de carbonatação não forneceu valores confiáveis, uma vez que
foi realizado no furo de extração dos corpos de prova, e em alguns casos o furo se
encontrava úmido, interferindo assim no resultado do ensaio. A forma mais adequada para
realizar esse ensaio deve ser a aspersão da superfície do concreto projetado imediatamente
após ter sido lascado.
Houve a extração de seis testemunhos de concreto projetado de tamanhos variados,
obtendo dez corpos-de-prova, nos quais foram executados ensaios como ultra-som,
resistência à compressão, absorção e índice de vazios. Constatou-se que dos dez corpos-de-
prova submetidos ao ensaio de ultra-som, nove deles encontram-se na faixa dos concretos
de boa qualidade, e o CP1B considerado concreto de excelente qualidade. Não houve
grande discrepância entre os resultados obtidos, confirmando a eficácia do método e
142
fornecendo valores coerentes. Como os corpos-de-prova submetidos ao ensaio, foram
extraídos de pontos bem próximos ao local onde foram realizados os ensaios de ultra-som,
nas paredes do túnel, conclui-se que o concreto do suporte do túnel apresenta uma boa
qualidade, e que realmente as interferências como a rugosidade da superfície e a presença
das cambotas podem ter interferido negativamente no ensaio realizado "in loco".
No ensaio de absorção por capilaridade, apenas o CP1A encontra-se acima da faixa de
valores fornecidos pelo controle tecnológico do concreto projetado realizado pelo
Brasmetrô, no período de agosto a dezembro de 1997, sendo caracterizado como um
concreto mais poroso. Esse valor pode ter sido gerado por algum erro na execução do
ensaio ou ser um indício de deterioração do concreto neste local. Devem ser realizados
outros ensaios no local para confirmar essas suspeitas e concluir com segurança a análise
do concreto nesse ponto.
Os valores de absorção por imersão obtidos no ensaio realizado nos corpos-de-prova
gerados a partir de testemunhos extraídos do túnel encontram-se acima da faixa fornecida
pelo controle tecnológico para o CP1A e CP1C. O índice de vazios e massa específica real
para os mesmos corpos-de-prova, apresentam maiores valores em relação aos demais
corpos-de-prova submetidos ao ensaio, indicando a presença nessa região de um concreto
mais poroso, porém mais ensaios deveriam ser realizados para confirmar os valores
obtidos. Não foram obtidos resultados de vazios e massa específica real no controle
tecnológico do concreto projetado aplicado no túnel Asa Sul.
Após comparar os resultados obtidos nos ensaios em corpos-de-prova gerados a partir dos
testemunhos extraídos do concreto projetado, com os valores fornecidos pelo controle
tecnológico do concreto projetado realizado pelo Brasmetrô, no período de agosto a
dezembro de 1997, foi possível concluir que dos seis corpos-de-prova submetidos ao
ensaio apenas um apresentou valor inferior (16,7 MPa) à faixa fornecida pelo relatório de
controle tecnológico e inclusive ficando abaixo do valor do fck de projeto que é 18 MPa.
Esse baixo valor de resistência à compressão, obtido para o CP3 pode ser justificado pelo
tipo de ruptura ocorrido e também pela má regularização da superfície do topo do corpo-
de-prova.
143
7.2 – SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS
Sugere-se que sejam realizados estudos sobre a aplicação do ensaio esclerométrico no
concreto projetado, após regularização da sua superfície por métodos mecânicos. Há
indícios de que esse ensaio forneça indicativos importantes não só de homogeneidade do
concreto projetado, mas também forneça com segurança estimativa da resistência do
mesmo, principalmente no concreto projetado que não utiliza telas metálicas mas apenas
fibras de aço ou polietileno. Outra sugestão para pesquisas futuras é estudar a melhor
maneira de executar o ensaio de ultra-som no concreto projetado, padronizando os
procedimentos experimentais, de forma que sejam minimizados os erros causados por
interferências, como combotas, telas metálicas, acabamento da superfície e melhorar o
contato entre os transdutores e o meio a ser ensaiado.
Sugere-se também a elaboração de um manual que sintetize os procedimentos da
metodologia de manutenção e reabilitação de túneis, proposta nessa pesquisa e também
acrescente novas informações. Tendo-se, dessa forma, um guia prático de como executar
manutenção e reparos em túneis, facilitando o acesso a essas informações, não só do meio
técnico, mas também daqueles que excutam na prática estes serviço em obras subterrâneas.
Uma outra fonte para pesquisas futuras é ampliação da metodologia de manutenção e
reabilitação de túneis, no sentido de ser aplicada a túneis executados com métodos
construtivos e materiais de suporte diferentes dos aplicados nesta pesquisa, que foi
direcionada para túneis com suporte em concreto projetado.
Outro tema bastante importante para ser estudado é a aplicação de câmeras infravermelhas
nas inspeções rápidas em túneis, detectando anomalias, pois essa técnica tem sido muito
difundida em outros países e se mostrado muito promissora, mas no Brasil não se tem
estudo da aplicação de infravermelho em túneis.
144
ABNT (1995a). NBR 9779 - Argamassa e concreto endurecidos - determinação da absorção de água por capilaridade. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ.
ABNT (1995b). NBR 7584 - Concreto endurecido – avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ.
ABNT (1983). NBR 7680 - Extração, preparo e análise de testemunhos de estruturas de concreto. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ.
ABNT (1987). NBR 9778 - Argamassa e concreto endurecidos - determinação da absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ.
ABNT (1985). NBR 8802 - Concreto endurecido – determinação da velocidade de propagação de onda ultra-sônica. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ.
ABNT (1980). NBR 5739 - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ.
ABENDE (2004). Sítio Eletrônico “www.abende.org.br/ultra_som.htm”. Associação Brasileira de Ensaios não Destrutivos e Inspeção, São Paulo, SP (acessado em novembro/2004).
ACI (1993). ACI 364.1R - Guide for Evaluation of Concrete Strutures Prior to Rehabilitation . American Concrete Institute, ACI Material Journal, pp. 479-498.
ACI (1989). ACI 228.1R - In place methods for determination of strength of concrete. American Concrete Institute, Detroit, 26 p.
AFTES (1999). Recommendations on Diagnosis Methods for Lined Tunnels. French Tunnelling Association, Working Group N°.14, Maintenance and Repair, Paris, France, CD-ROM.
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148
A - CADASTRO DAS ANOMALIAS
Furo de concretagem
Trinca
Tubulão cortado
Carbonatação
XX
Carbonatação com infiltração
x
Infiltração
Foto N°
Número da anomalia
Poço de ventilação
MT Marca Topográfica
Figura A.1 – Legenda utilizada no cadastro de anomalias.
Apêndices
149
E1372
1372/41
1372/43
Lateral LesteTetoLateral Oeste
76543210-1-2-3-4-5-6-7
13
16
1514
1718
19
5MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7MT
MT
MT
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5344Emboque
1372/45
1372/43
3
1
4
1
1 234 5
6
7 8
9
10 11 12
Est. Central 2
Figura A.2 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 1).
150
1372/7
1372/6
1372/4
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7727 3029
28
32 31
363533
34
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
E1372
1372/02
1372/4
6
2
2021 22
23 24
25
26
0MT
MT
MT
Figura A.3 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 2).
151
9
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
1372/13
1372/17
1372/21
50
52
53
5455
51
0
10
MT
MT
MT
1372/13
1302/09
1372/7
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
3
3738 39 40
41
4342
44
45
47 4846
49
08
MT
MT
MT
Figura A.4 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 3).
152
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
1372/31
1372/34
1372/36
70
71
74
7273
75
7776
7879
80
0
11
MT
MT
MT
1372/31
1372/25
1372/21
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
4
6259
56 57 58
6061
6364 65
66
6867
69
0
Figura A.5 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 4).
153
5270
5272
5274
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
82
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5278
5276
5274
12
5
81
0MT
MT
MT
Figura A.6 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 5).
154
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5266
5264
5262
109 110 111 115114
113112
118116 117
123 124
119120
126
127
130129
131
122121
128
125
0MT
MT
MT
5266
5268
5270
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
6
8485
8687 88
8990
91
92 93 94 95
83
96
100
107108
105103104
106
101
99
102
9798
0
14
13
15
MT
MT
MT
Figura A.7 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 6).
155
5254
5256
5258
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
150 149151 152
153157
156
159
155154
158
160
164 165
161 162 163
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5262
5260
5258
7
132 133
136135
134
137
138
142
139
141
143
145146
147
144148
140
0
Figura A.8 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 7).
156
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5250
5248
5246
17
177
180
178
181
183184
182
179
0
18
MT
MT
MT
5250
5252
5254
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
8
16
166
167
172
175
173
168
176
174
171
170
169
0MT
MT
MT
Figura A.9 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 8).
157
5224
5226
5228
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
213
208
207
209
205
203
210 211 212
206
202201
204
214
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5232
5230
5228
9
196
200
197
195
198 199
194193192
189
191
185187186
188
190
0MT
MT
MT
Figura A.10 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 9).
158
MM210
MM212
MM214
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
216
217
220221
218 219
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
5224
5222
5220
10
concreto diferente, talvez algum reparo
215
0
19
MT
MT
MT
Figura A.11 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 10).
159
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM184
MM180
MM178
229228
230231 232 233 234
235
0MT
MT
MT
MM198
MM200
MM202
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
11
223
222
224
225 226 227
020
211374/39
MT
MT
MT
Figura A.12 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 11).
160
MM160
MM162
MM164
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
247
249
250
248
251
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM170
MM168
MM164
12
236239
241
237 238
240
242 243
246244
245
0MT
MT
MT
Figura A.13 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 12).
161
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM144
MM142
MM140
252
257
258
253254 255
256
0MT
MT
MT
MM156
MM158
MM160
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
13
22
0MT
MT
MT
Figura A.14 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 13).
162
MM130
MM132
MM134
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
Tubulão cortado
260
0MT
MT
MT
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM138
MM136
MM134
14
24
259
0
23
MT
MT
MT
Figura A.15 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 14).
163
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM126
MM124
MM122
264
0MT
MT
MT
MM126
MM128
MM130
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
15
261
262263
0MT
MT
MT
Figura A.16 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 15).
164
MM116
MM118
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
MM114
269
270271
272
0MT
MT
MT
16
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM122
MM120
MM118
26266265
267 268
0
25
MT
MT
MT
Figura A.17 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 16).
165
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
Lateral Oeste Teto Lateral Leste
MM100
MM99
pingando
278
281
279
283
284
282
280
285
0
28
27 29
30
31
EmboqueEst. Galeria
Est. Galeria
MT
MT
MT
MM100
MM102
MM104
Lateral LesteTetoLateral Oeste
7654321-1-2-3-4-5-6-7
17
273
274
275
276 277
0MT
MT
MT
Figura A.18 – Croqui de cadastro de anomalias (prancha 17).
166
B - REGISTRO FOTOGRÁFICO
Figura B.1 – Foto 1 do cadastro.
Figura B.2 – Foto 2 do cadastro.
Figura B.3 – Foto 3 do cadastro. Figura B.4 – Foto 4 do cadastro.
Figura B.5 – Foto 5 do cadastro. Figura B.6 – Foto 6 do cadastro.
167
Figura B.7 – Foto 7 do cadastro.
Figura B.8 – Foto 8 do cadastro.
Figura B.9 – Foto 9 do cadastro.
Figura B.10 – Foto 10 do cadastro.
Figura B.11 – Foto 11 do cadastro.
Figura B.12 – Foto 12 do cadastro.
168
Figura B.13 – Foto 13 do cadastro.
Figura B.14 – Foto 14 do cadastro.
Figura B.15 – Foto 15 do cadastro.
Figura B.16 – Foto 16 do cadastro.
Figura B.17 – Foto 17 do cadastro.
Figura B.18 – Foto 18 do cadastro.
169
Figura B.19 – Foto 19 do cadastro.
Figura B.20 – Foto 20 do cadastro.
Figura B.21 – Foto 21do cadastro.
Figura B.22 – Foto 22 do cadastro.
Figura B.23 – Foto 23 do cadastro.
Figura B.24 – Foto 24 do cadastro.
170
Figura B.25 – Foto 25 do cadastro.
Figura B.26 – Foto 26 do cadastro.
Figura B.27 – Foto 27 do cadastro.
Figura B.28 – Foto 28 do cadastro.
Figura B.29 – Foto 29 do cadastro. Figura B.30 – Foto 30 do cadastro.
171
Figura B.31 – Foto 31 do cadastro.
172
C - PLANILHA DE REGISTRO DAS ANOMALIAS
Tabela C.1 – Cadastro das anomalias no Trecho Central-Galeria.
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
1 5344 -5,5 1,8910 lateral W A I
2 5344 -1,25 1,0399 Teto W A I
3 5344 3,5 6,9510 lateral E A I
4 5344 -6,75 0,3994 lateral W C I
5 5344 -4,25 11,3484 lateral W B I
6 372/45 3,5 27,6868 lateral E B II
7 372/45 6,25 1,3817 lateral E C I
8 5344 6,75 1,5263 lateral E B I
9 5344 -6,75 0,7806 lateral W B I
10 372/45 -6,75 1,3802 lateral W B I
11 372/45 -5,25 9,7873 lateral W C I
12 372/45 -1,5 21,0699 Teto W C I
13 1372/41 -6,75 4,5798 lateral W B I
14 1372/43 6,75 1,3447 lateral E B I
15 1372/43 2,5 12,0353 lateral E C I
16 1372/43 -4,25 1,3981 lateral W B I
17 1372/41 5,75 0,4845 lateral E C II
18 1372/41 3,75 2,7097 lateral E B I
19 1372/41 -1 12,3384 Teto W B I
20 1372/02 -6,75 3,5471 lateral W B I
21 E1372 0 9,7985 Teto E A I
22 E1372 3,25 2,7683 lateral E B I
23 1372/02 5 1,9706 lateral E B II
24 1372/02 6,25 3,9662 lateral E B II
25 1372/02 0,25 25,2692 Teto E C II
26 1372/02 3,75 1,5975 lateral E B II
27 1372/6 -6,75 4,2748 lateral W B I
28 1372/04 -1 1,6915 Teto W B II
29 1372/04 0 52,8171 Teto E C II
30 1372/6 6,75 4,2748 lateral E B I
173
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
31 1372/04 4,25 1,4768 lateral E C I
32 1372/04 1,75 1,2002 Teto E B I
33 1372/6 -5 10,1151 lateral W C I
34 1372/6 -4,75 4,8649 lateral W B II
35 1372/6 0 13,0770 Teto E C I
36 1372/6 4,5 18,5446 lateral E C I
37 1372/9 -6,75 4,9368 lateral W B I
38 1372/7 -6,25 1,6799 lateral W B I
39 1372/7 -4 12,5251 lateral W B I
40 1372/7 3,5 37,7197 lateral E A I
41 1372/7 3,75 12,0322 lateral E A II
42 1372/7 -5 0,2574 lateral W C I
43 1372/7 -5,5 0,3691 lateral W C I
44 1372/7 -3,75 0,0859 lateral W C I
45 1302/09 -0,5 6,8566 Teto W C I
46 1302/09 1 0,1036 Teto E C I
47 1302/09 -5,25 0,5518 lateral W C I
48 1302/09 0,25 0,1616 Teto E C I
49 1302/09 1 0,2952 Teto E C I
50 1372/17 2,5 30,4951 lateral E A I
51 1372/17 6,75 3,4852 lateral E A II
52 1372/17 -2,25 2,4907 lateral W B I
53 1372/13 -3,25 0,4465 lateral W C I
54 1372/17 -3,5 1,2103 lateral W C I
55 1372/17 4,5 17,4129 lateral E B I
56 1372/21 2,5 0,5388 lateral E C I
57 1372/21 3,75 0,6211 lateral E C I
58 1372/21 4,,75 0,7049 lateral E C I
59 1372/21 2 1,0321 Teto E C I
60 1372/21 5 6,7292 lateral E B I
61 1372/21 5 19,4395 lateral E B II
62 1372/21 1,25 1,1252 Teto E C I
63 1372/25 3,75 0,3981 lateral E C I
174
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
64 1372/25 3 0,6034 lateral E C I
65 1372/25 4,5 0,5823 lateral E C I
66 1372/25 4 0,4647 lateral E C I
67 1372/25 5,75 1,2660 lateral E C I
68 1372/25 3 0,3314 lateral E C I
69 1372/25 6 0,5932 lateral E C I
70 1372/31 6,25 0,7224 lateral E C I
71 1372/31 6 0,4520 lateral E C I
72 1372/31 6,75 0,3455 lateral E C I
73 1372/31 4,75 0,4996 lateral E C I
74 1372/31 6,5 0,1439 lateral E C I
75 1372/31 5,75 0,1439 lateral E C I
76 1372/31 5 0,1231 lateral E C I
77 1372/31 6,5 0,1439 lateral E C I
78 1372/34 5,75 0,1231 lateral E C I
79 1372/34 6 1,1353 lateral E C I
80 1372/34 6,75 0,3215 lateral E C I
81 5278 2 92,1226 Teto E C I
82 5272 -4,5 1,1563 lateral W B I
83 5270 6 0,0835 lateral E C I
84 5270 -6,25 1,3671 lateral W C I
85 5270 -5,25 0,2519 lateral W C I
86 5270 -4,75 0,7882 lateral W C I
87 5270 -0,25 0,3971 Teto W C I
88 5270 -0,5 0,0835 Teto W C I
89 5270 -1 0,4003 Teto W C I
90 5270 0 1,1237 Teto E B I
91 5270 0,75 0,6584 Teto E B I
92 5270 3,5 0,0835 lateral E C I
93 5270 4 0,0835 lateral E C I
94 5270 4,5 0,0835 lateral E C I
95 5270 5,25 0,0835 lateral E C I
96 5270 5,75 0,2712 lateral E C I
175
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
97 5268 -6 3,0286 lateral W B I
98 5268 -6 6,7398 lateral W B II
99 5268 0,25 0,8439 Teto E C I
100 5268 3,5 3,6528 lateral E B I
101 5268 0,25 1,0023 Teto E C I
102 5268 -3,5 1,5482 lateral W C I
103 5268 1 0,0832 Teto E C I
104 5268 -0,25 0,0832 Teto W C I
105 5268 1,5 0,6276 Teto E C I
106 5268 0,5 0,5484 Teto E C I
107 5268 3,5 0,5215 lateral E C I
108 5268 5 2,0560 lateral E B I
109 5266 -6,5 3,5005 lateral W B I
110 5266 -0,75 1,0056 Teto W C I
111 5266 0 0,2740 Teto E C I
112 5266 -4,5 5,9092 lateral W C I
113 5266 -1,5 0,4300 Teto W C I
114 5266 -0,5 0,5397 Teto W C I
115 5266 3,25 3,2868 lateral E B I
116 5266 -5,75 0,4877 lateral W C I
117 5266 -4,25 0,3388 lateral W C I
118 5266 -3,5 0,6551 lateral W C I
119 5266 0 1,0956 Teto E C I
120 5266 0,5 0,8544 Teto E C I
121 5266 5 2,1359 lateral E B I
122 5264 -4,75 8,1724 lateral W B I
123 5264 -4 0,5569 lateral W C I
124 5266 -2,5 0,2958 lateral W C I
125 5264 -2,5 0,9635 lateral W C I
126 5264 2,5 5,9892 lateral E C I
127 5264 6,25 1,3362 lateral E C I
128 5264 -6,75 0,5601 lateral W C I
129 5264 -2 2,2526 Teto W C I
176
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
130 5264 5,25 1,4342 lateral E C I
131 5264 0,75 0,5123 Teto E C I
132 5262 -6,75 3,2025 lateral W B I
133 5262 -5,25 1,7172 lateral W B I
134 5262 -1,75 0,5217 Teto W C I
135 5262 -2,75 0,4949 lateral W C I
136 5262 -5,5 0,5464 lateral W C I
137 5262 -2,75 0,6753 lateral W C I
138 5262 -2 0,2542 Teto W C I
139 5262 -0,25 0,7131 Teto W C I
140 5262 6,25 4,5926 lateral E B I
141 5262 -5,5 1,7263 lateral W B I
142 5262 -1,25 1,2419 Teto W C I
143 5260 -4,75 0,6858 lateral W C I
144 5260 2,5 0,7365 lateral E C I
145 5260 -5,75 1,1170 lateral W C I
146 5260 -4 0,5753 lateral W C II
147 5260 2,5 1,1714 lateral E C II
148 5260 5,5 2,3099 lateral E C I
149 5258 -2,75 4,4497 lateral W B II
150 5258 -5,5 4,3936 lateral W B I
151 5258 -0,5 1,1732 Teto W C I
152 5258 4,5 2,1635 lateral E B II
153 5258 -0,5 0,7789 Teto W C I
154 5258 -6,25 1,8678 lateral W C I
155 5258 -4,25 3,1551 lateral W B II
156 5258 -1,5 2,8995 Teto W B II
157 5258 2,25 7,7913 lateral E C II
158 5256 -4,5 1,0179 lateral W C II
159 5256 -3 0,5974 lateral W C II
160 5256 -5,25 5,7609 lateral W C I
161 5256 1 1,4052 Teto E C I
162 5256 2,5 1,1693 lateral E C I
177
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
163 5256 4,25 0,6283 lateral E C I
164 5256 -6,75 0,7485 lateral W C I
165 5256 -4,5 8,1454 lateral W C I
166 5254 -5,75 9,0020 lateral W B I
167 5254 -5 6,0360 lateral W C II
168 5254 -1,75 1,1406 Teto W B I
169 5254 6,5 1,3177 lateral E C I
170 5254 5,75 1,1254 lateral E C I
171 5254 6,75 0,7279 lateral E C I
172 5252 -5 3,4665 lateral W C I
173 5252 -1 3,1773 Teto W B I
174 5252 -2,75 1,3768 lateral W C I
175 5252 5 0,6969 lateral E C I
176 5252 5,75 0,9876 lateral E C I
177 5250 -6,75 2,2576 lateral W C I
178 5250 -3,25 0,7326 lateral W C I
179 5250 -1 5,0269 Teto W B I
180 5248 -6 0,6584 lateral W C I
181 5248 -1 0,3496 Teto W C I
182 5248 3,5 0,2413 lateral E C I
183 5248 0 0,2448 Teto E C I
184 5248 2,5 0,5285 lateral E C I
185 5232 6 1,2182 lateral E C I
186 5232 -1 0,5206 Teto W C I
187 5232 0 1,1130 Teto E C I
188 5232 -1,5 0,5978 Teto W C I
189 5232 4,75 0,2923 lateral E C I
190 5232 0,5 1,2614 Teto E C I
191 5232 3 0,2586 lateral E C I
192 5232 4,5 0,5787 lateral E C I
193 5232 4,5 0,1936 lateral E C I
194 5232 5,5 0,8841 lateral E C I
195 5230 -1,75 0,8759 Teto W C I
178
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
196 5230 -5,5 0,7187 lateral W C I
197 5230 -4,5 0,8441 lateral W C I
198 5230 4 0,2215 lateral E C I
199 5230 5,5 0,2053 lateral E C I
200 5230 -5,25 0,6735 lateral W C I
201 5228 1 0,5026 Teto E C I
202 5228 2,75 5,1466 lateral E B I
203 5228 -5,75 0,8484 lateral W C I
204 5228 0 0,9258 Teto E C I
205 5228 -4,5 0,6373 lateral W C I
206 5228 1,5 4,5633 Teto E B I
207 5228 -6,25 0,8737 lateral W C I
208 5228 -6,25 0,7361 lateral W C I
209 5228 5 0,5404 lateral E C I
210 5228 0,25 0,5834 Teto E C I
211 5228 1,75 1,0507 Teto E C I
212 5228 3 0,3511 lateral E C I
213 5226 -5 0,9495 lateral W C I
214 5226 4,75 0,8542 lateral E C I
215 5222 -0,5 29,2843 Teto W -
216 MM 214 -6,5 0,1693 lateral W C I
217 MM 214 -6 0,5973 lateral W C I
218 MM 212 6 0,4418 lateral E C I
219 MM 212 6,75 0,6931 lateral E C I
220 MM212 2 0,6170 Teto E C I
221 MM 212 6 0,5899 lateral E C I
222 MM 202 -2 0,9400 Teto W C I
223 MM 202 -6,25 0,7561 lateral W C I
224 MM 202 -1,75 0,7081 Teto W C I
225 MM 202 1,75 0,3191 Teto E C I
226 MM 202 4 0,2174 lateral E C I
227 MM 202 4,75 0,5006 lateral E C I
228 MM 184 -2,5 1,0993 lateral W C I
179
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
229 MM 184 -4 0,7163 lateral W C I
230 MM 180 -2 2,1189 Teto W C I
231 MM 184 -0,25 1,0682 Teto W C I
232 MM 184 1,5 0,2897 Teto E C I
233 MM 184 2 0,6086 Teto E C I
234 MM 184 4,5 10,8866 lateral E C I
235 MM 180 5 0,6764 lateral E C I
236 MM 170 6,25 0,8843 lateral E C II
237 MM 170 -3,25 0,5090 lateral W C II
238 MM 170 -1,75 0,1612 Teto W C II
239 MM 170 5,5 0,6050 lateral E C II
240 MM 168 -1,5 0,4994 Teto W C II
241 MM 168 6,25 1,8330 lateral E C II
242 MM 168 -2,5 0,7774 lateral W C II
243 MM 168 -1 0,4986 Teto W C II
244 MM 168 -1,75 0,6754 Teto W C II
245 MM 168 -2,5 1,2679 lateral W C II
246 MM 168 -0,75 0,8180 Teto W C II
247 MM 164 2,25 3,1176 lateral E C II
248 MM 164 -4,75 1,3679 lateral W C I
249 MM 164 0 0,5811 Teto E C II
250 MM 164 2,5 1,3941 lateral E C II
251 MM 162 -4,25 1,5129 lateral W C I
252 MM 144 -5 4,0852 lateral W C I
253 MM 144 4,25 2,3551 lateral E C I
254 MM 144 5,5 0,2190 lateral E C I
255 MM 144 6,25 0,7726 lateral E C I
256 MM 142 6,25 0,4692 lateral E C I
257 MM 142 -2,25 1,9773 lateral W C I
258 MM 142 -2,5 0,3917 lateral W C I
259 MM134 0 90,5755 Teto E -
260 MM 130 0 82,8712 Teto E -
261 MM128 -5,75 0,9846 lateral W C I
180
Classificação N° MR Localização Área (m²) Posição
Carbonatação Infiltração
262 MM128 0 2,6726 Teto E C I
263 MM128 5 1,1496 lateral E C I
264 MM124 0 94,8338 Teto E -
265 MM 122 6 7,0796 lateral E C I
266 MM 122 -4,5 2,7291 lateral W B I
267 MM 120 0 9,2854 Teto E B I
268 MM 120 0 76,2673 Teto E -
269 MM 118 0 10,0706 Teto E B I
270 MM 116 -5 6,5577 lateral W B II
271 MM 116 2,5 7,1200 lateral E B II
272 MM 116 5 1,4171 lateral E B II
273 MM 104 -6,75 1,1048 lateral W C I
274 MM 102 -6,75 0,6852 lateral W C I
275 MM 102 -5,5 0,5452 lateral W C I
276 MM 102 -6 0,1407 lateral W C I
277 MM 102 5,5 0,4656 lateral E C I
278 MM 100 -5,25 0,1057 lateral W C I
279 MM 100 -4,5 3,4422 lateral W B II
280 MM 100 6,25 0,1573 lateral E C I
281 MM 100 -5,25 0,9962 lateral W C I
282 MM 100 4,5 7,8054 lateral E B II
283 MM 100 -4,5 0,9540 lateral W B II
284 MM 100 -0,25 0,3437 Teto W C I
285 MM 100 4 0,5469 lateral E A III
181
D - CADASTRO DA REDE DE UTILIDADES PÚBLICAS
BOCA DE LOBOPV ÁGUA PLUVIALPV REDE DE ESGOTO
FF Ø 600 PROG. 6200,4305+0,50Mcota túnel= 1.078,0000
N. 8251103.1849E. 190697.0765
EIX
O D
E RE
FERÊ
NCI
A
SEN
TID
O E
STA
ÇÃO
CEN
TRA
L
FF Ø
600
N. 8251120.98E. 190730.63
PV
Ø 1
50
N. 8251143.53E. 190738.16
Ø 1
50
Manutenção e Reabilitação de TúneisCadastro de Redes Públicas
Estação Galeria dos Estados
Trecho: Central - GaleriaProgressiva=6200.4305+0,50
01FOLHA
ESCALA:
sem escala
LEGENDA
REDE DE ESGOTO
REDE DE ÁGUA PLUVIALREDE DE ÁGUA POTÁVEL
Figura D.1 – Cadastro de redes públicas - Folha 01 (modificado – Brasmetrô, 2000c).
182
PV REDE DE ESGOTOPV ÁGUA PLUVIALBOCA DE LOBO
REDE DE ÁGUA POTÁVELREDE DE ÁGUA PLUVIAL
REDE DE ESGOTO
LEGENDA
BL FED.CAMARGO CORREA
E. 190728.5774N. 8251266.1816
N. 8251270.0433E. 190727.7281
E. 190726.25N. 8251235.49PV
BLN. 8251229.92E. 190734.92
cota túnel= 1.077,8738
PROG. 6332,8085+0,30 m
Ø 400
SEN
TID
O E
STA
ÇÃO
CEN
TRA
L
EIX
O D
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FERÊ
NCI
A
Ø 1
000
Ø 3
00
Ø 3
00
cota túnel= 1.077,7051
PROG. 6351,8086
cota túnel= 1.077,6553
PROG. 6356,8086+0,12
cota túnel= 1.077,4758
PROG. 6347,8086
Ø 400
Ø 300
Ø 300
Ø 400 PV
E. 190741.84N. 8251278.99
N. 8251285.3E. 190745.1
BL
Ø 300
FF Ø 75
N. 8251268.9157E. 190750.3517
BL
N. 8251271.06E. 190755.1
BL
N. 8251270.1633E. 190767.2781
Trecho: Central - Galeriasem escala
Manutenção e Reabilitação de TúneisCadastro de Redes Públicas
Progressiva=6332 a 6375
02FOLHA
ESCALA:
Figura D.2 – Cadastro de redes públicas - Folha 02 (modificado – Brasmetrô, 2000c).
183
ESCALA:
FOLHA
03
Progressiva= 6417 a 6462
ED. ALVORADABL J
Ø 3
00
EIX
O D
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DO
EST
AÇ
ÃO
CEN
TRA
Lcota túnel= 1.076,8876
PROG. 6433,808+0,74m
E. 190761.62N. 8251369.61BL
BLN. 8251329.9163E. 190749.9294
E. 190758.0855N. 8251328,3924BL
Ø 300
cota túnel= 1.076,5985
PROG. 6462,8085+0,26m
PROG. 6418,8084+0,21m
cota túnel= 1.077,0372 Ø 300BLN. 8251316.32E. 190745.82
E. 190754.4051N. 8251317.0133PV
PVN. 8251320,5633E. 190746.7581
Ø 200E. 190768.24N. 8251328.08PV
PV REDE DE ESGOTOPV ÁGUA PLUVIALBOCA DE LOBO
REDE DE ÁGUA POTÁVELREDE DE ÁGUA PLUVIAL
REDE DE ESGOTO
LEGENDA
Trecho: Central - Galeriasem escala
Manutenção e Reabilitação de TúneisCadastro de Redes Públicas
Ø 300
Figura D.3 – Cadastro de redes públicas - Folha 03 (modificado – Brasmetrô, 2000c).
184
ESCALA:
FOLHA
04
Progressiva=6550 a 6601
PV REDE DE ESGOTOPV ÁGUA PLUVIALBOCA DE LOBO
REDE DE ÁGUA POTÁVELREDE DE ÁGUA PLUVIAL
REDE DE ESGOTO
LEGENDA
N. 8251464.94E. 190768.03
PV
ED. GILBERTO SALOMÃOBL M
Trecho: Central - Galeriasem escala
Manutenção e Reabilitação de TúneisCadastro de Redes Públicas
cota túnel= 1.076,0191PROG. 6552,8085+0,65m
EIX
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DO
EST
AÇ
ÃO
CEN
TRA
L
cota túnel= 1.076,0241
PROG. 6552,8085+0,95m
cota túnel= 1.076,0051
PROG. 6560,8085+0,66m
cota túnel= 1.076,0215
PROG. 6551,8085+0,15m
cota túnel= 1.076,0215
PROG. 6551,8085+0,97m
FF Ø
200 M.B
.V Ø
300
1090.40601087.4460
Ø 400
Ø 1000
Ø 400
Ø 4
00
Ø 600
N. 8251482.54E. 190740.79
PV
N. 8251475.99E. 190715.72
PV
Figura D.4 – Cadastro de redes públicas - Folha 04 (modificado – Brasmetrô, 2000c).
185
LEGENDA
REDE DE ESGOTO
REDE DE ÁGUA PLUVIALREDE DE ÁGUA POTÁVEL
BOCA DE LOBOPV ÁGUA PLUVIALPV REDE DE ESGOTO
ESCALA:
FOLHA
05
Progressiva=7099 a 7101Trecho: Central - Galeria
sem escala
Manutenção e Reabilitação de TúneisCadastro de Redes Públicas
EIX
O D
E RE
FERÊ
NCI
A
SEN
TID
O E
STA
ÇÃO
CEN
TRA
L
cota túnel= 1.077,5075
PROG. 7101,0501+0,3m
Ø 600
cota túnel= 1.077,5473
PROG. 7099,0501+0,03m
Ø 600
Ø 600
FF Ø
100
Ø 1
000
FF Ø
100
N. 8251994.49E. 190859.74
PV
N. 8251988E. 190909.15
PV
N. 8251970.9E. 190908.51
PV
Ø 300
N. 8252016.51E. 190914.91
PV
Figura D.5 – Cadastro de redes públicas - Folha 05 (modificado – Brasmetrô, 2000c).
186
Figura D.6 – Localização das plantas de utilidades públicas apresentadas anteriormente.
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