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PRÁTICAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E DRENAGEM NOS TÚNEIS DA MALHA RODOVIÁRIA FEDERAL
ELOI ANGELO PALMA FILHO
DNIT
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ESTRUTURA
HISTÓRICO DE OBRAS
Túneis da fase “Pré-PNV”
Túneis da fase “Pós-PNV”
OBRAS ATUAIS
Execução direta
Concessões
OBRAS FUTURAS
TENDÊNCIAS
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HISTÓRICO
Na malha rodoviária (e ferroviária), eram raros os casos deadoção de túneis como solução.
Preferia-se o desenvolvimento de traçado maior, aoenfrentamento da obra subterrânea.
Uma grande escola de túneis do Brasil, foi a Ferrovia do Aço(década de 1970).
Projetada com 101 túneis, num total de 72,6 km, incluindo omaior túnel ferroviário da América do Sul, com 8.645 m(Tunelão).
Empreendimentos deste porte criam uma mudança deparadigma.
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HISTÓRICO
Naquela ocasião, Engefer, vinculada à RFFSA, administraria oempreendimento.
Empresas investiram em equipamentos e novas tecnologias.
Consultores estrangeiros foram mobilizados. Publicações foramtraduzidas.
Jovens Engenheiros nacionais foram ‘forjados’, nas dificuldadesdaquele empreendimento.
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Cláudio O. Vidal SenraHélcio Luiz P. da Silva1983
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PRÉ-PNV – PLANO NACIONAL DE VIAÇÃO”
Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura
Estrada Velha BR-040/RJ 340 1928
Quitandinha BR-040/RJ 268 1928
Descida 01 BR-040/RJ 220 1950
Descida 02 BR-040/RJ 112 1950
Mata Fria BR-381/SP 250 1958
Saí-Mangaratiba BR-101/RJ 474 1970
Muriqui-Itacuruçá BR-101/RJ 528 19701. PNV – Plano Nacional de Viação. Lei nº. 5.917, de 10/09/1973
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PRÉ-PNV – PLANO NACIONAL DE VIAÇÃO”
BR-101/RJ
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PRÉ-PNV – PLANO NACIONAL DE VIAÇÃO”
BR-101/RJ
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PÓS-PNV”, AINDA DNER
Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura
Mata Fria BR-381/SP 2 x 250 1989
Morro do Boi BR-101/SC 1.001 2000
Plínio Pacheco BR-232/PE 374 2003
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PÓS-PNV”, AINDA DNER
Túneis da Mata FriaBR-381/SP Foto: Rodolfo Trussardi
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PÓS-PNV”, AINDA DNER
Túnel Morro do BoiBR-101/SC
Projeto:Leonardo Redaelli
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PÓS-PNV”, AINDA DNER
Túnel Morro do BoiBR-101/SC
Relatório “As Built”Geól. Wylli Heckhart
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TÚNEIS RODOVIÁRIOS “PÓS-PNV”, AINDA DNER
Túnel Plínio PachecoBR-232/PEFoto: skyscrapercity.com
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OBRAS ATUAIS
A necessidade de ampliar a malha da infraestrutura, devido àsmaiores restrições operacionais, ambientais e de ocupação,direcionam à soluções com obras subterrâneas.
Difusão do conhecimento desmistifica este tipo de obra,fomentando novos projetos.
Demanda por obras subterrâneas vai aumentar. Restriçõesambientais influenciarão, assim como a restrição de espaço paraadequar as vias em áreas urbanas.
Setor privado, por meio de vias concedidas ou privatizadas, terápresença importante nesse mercado.
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OBRAS ATUAIS -LOCALIZAÇÃO
BR-101/RS – Morro Alto
BR-101/SC – Morro Agudo
BR-101/SC – Morro dos Cavalos
BR-040/RJ – Petrópolis
BR-262/ES – Venda Nova
BR-101/RJ – Variante Angra
BR-280/SC –Morro Vieira
BR-101/SC – Morro Formigão
BR-101/SC – Florianópolis
BR-116/SP – Cafezal
BR-381/MG – Duplicação
BR-381/MG – Duplicação
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OBRAS PRONTAS
A retomada dos investimentos em rodovias federais jáproporcionou a abertura de quatro novos túneis, e o início deoutros tantos, desde a criação do DNIT e da ANTT.
Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura
Morro Alto BR-101/RS 2 x 1.840 2010
Morro Agudo BR-101/SC 1.014 2012
Via Expressa BR-324/BA 80 (duplo) 2013
Morro do Formigão BR-101/SC 530 2015
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O túnel do Morro Alto, com 1,8 km de extensão, conseguiu reduzirem 11 km o trecho gaúcho da BR-101.
Primeiro túnel rodoviário do país a utilizar a NBR 15.661/2009 –Proteção contra incêndio em túneis , como base para o projeto dosSistemas Operacionais e de Segurança.
Ventilação para 30 MW; Sistema DAI; iluminação híbrida com LED;portas corta-fogo entre galerias, etc...
Duas faixas de 3,60m, com acostamento de 3,00m (possível terceirafaixa).
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
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MORRO ALTO
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Foto: Eloi
Projeto Básico: Enecon/Leonardo RedaelliProjeto Executivo: Maffei EngenhariaSistemas Operacionais: COPEM
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
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Megafonia
LED/Vapor
Jet-Fan com sensor de vibração
‘Chip Cable’
Combate Incêndio
Sensores
Sistema DAI
Foto: Eloi
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
Revestimento: Concreto Projeto
Investigações: SPT, Rotativa e Geofísica
Hidrogeologia: Sem investigação profunda
Premissa: Túnel Seco
Solução de projeto: Fitas drenantes
Solução de obra: Fitas drenantes + argamassa especial (Drain Pack ®)
Quantidade: 14.700 m² (~ 12% da área)
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
PROBLEMA
SOLUÇÃO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
Obra pronta, aberto ao tráfego em dezembro/2010Túnel “Seco”
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
E em out/2015, com alguns pontos de infiltração
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO ALTO
Passados mais de 5 anos, o que há hoje são pequenas infiltrações, sem fluxo
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O túnel do Morro Agudo (BR-101/SC), com 1 km de extensão, foi aalternativa para a duplicação em área de encosta instável, próximo aPaulo Lopes-SC.
Aberto ao tráfego em abril/2012, incorporou Sistema Operacional ede Segurança equivalente ao Morro Alto, de acordo com aspremissas da NBR 15.661/2009.
Duas faixas de 3,60m, com acostamento de 3,00m (possível terceirafaixa).
Se aplicou soluções de obra da BR-101/RS, como forma deotimização do conhecimento. Exemplo: Impermeabilização.
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
Revestimento: Concreto Projeto
Investigações: SPT, Rotativa e Geofísica
Hidrogeologia: Sem investigação profunda
Premissa: Túnel Seco
Solução de projeto: Fitas drenantes
Solução de obra: Fitas drenantes + argamassa especial (Drain Pack ®)
Quantidade: 11.700 m² (~ 29% da área)
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
Emboque Norte, jan/2011, antes da aplicação da Impermeabilização
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
Emboque Norte, jan/2011, durante a aplicação da Impermeabilização
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
Emboque Norte, jan/2011, durante a aplicação da Impermeabilização
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
Emboque Norte,após a aplicação da Impermeabilização
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Foto: Eloi
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO AGUDO
Obra pronta, aberto ao tráfego em abr/2012Túnel “Seco”
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O túnel do Morro do Formigão (BR-101/SC), com 530 m deextensão, também é parte da Duplicação da rodovia BR-101/SC,entre Palhoça/SC e Osório/RS.
Contempla todos itens de Segurança previstos na NBR 15.661/2012,para túneis curtos.
Sistemas e edificações pensados para provável Concessão (nocorredor rodoviário) em 2017.
Primeiro Túnel contratado pelo sistema RDC (Preço Global).
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
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Solução túnel: demanda técnica e ambiental
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
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Túnel – lado Sul
Corte atual
OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
Fonte:
DNITSotepaGeól. Willy Heckrath
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
A filosofia adotada para a obtenção do “Túnel Seco” foi aaplicação de placas onduladas de Polipropileno, com posteriorprojeção de concreto com aditivo cristalizante.
Sobre as placas, e prévio à aplicação do concreto, torna-senecessário a instalação de algum tipo de tela, para auxiliar naaderência e fixação.
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
Obra pronta, aberto ao tráfego em 02/julho/2015
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OBRAS PRONTAS – TÚNEL DO MORRO DO FORMIGÃO
Túnel – lado NorteTúnel – lado Norte
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OBRAS EM ANDAMENTO
Seguindo a busca pela melhoria da infraestrutura, outros 09(nove) túneis, em 04 (quatro) empreendimentos sob tutela doDNIT e da ANTT, estão em plena execução.
Desses, aqueles das rodovias BR-116/SP e BR-040/RJ estão emtrechos já concedidos à operação privada.
Os outros dois, nas rodovias BR-280/SC e BR-381/MG,atualmente estão sob execução pública (obra direta), composterior inclusão em trecho a ser concedido ao setor privado.
Como premissa geral, todos seguem a busca pelo “Túnel Seco”.
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OBRAS EM ANDAMENTO
Túnel Rodovia Extensão (m) Abertura
Piracicaba BR-381/MG 2 x 440 2017
Antônio Dias BR-381/MG 540 2017
Prainha BR-381/MG 710 2017
T1 – Lote 7 BR-116/SP 345 2016
T2 – Lote 7 BR-116/SP 215 2016
T3 – Lote 6 BR-116/SP 720 2016
T4 – Lote 3 BR-116/SP 380 2017
Morro do Vieira BR-280/SC 2 x 1.000 2017
Subida Petrópolis BR-040/RJ 4.640 2016
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-381/MG
• Túnel Piracicaba (2 x ~440m)
• Túnel Prainha (1 x 710m)
• Túnel Antônio Dias (1 x 540m)
No Projeto original, previa-se implantação de Fitas Drenantes +argamassa especial, com complementação de injeções de resinaonde (e se) necessário. Premissa de condução da infiltração,para manter Túnel Seco.
Contratação pioneira por RDC Integrado, ficando projetodetalhado a critério do Contratado, desde que atendaparâmetros previstos no Projeto original.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-381/MG
Nos Túneis Piracicaba I e II, a solução adotava foi placasonduladas de Polipropileno, mas sem adição de argamassaespecial com material cristalizante, porém que demandaramuma tela Q136 previamente a aplicação de Concreto Projetado.
Em função disto, a área de placas aparentemente é maior doque se empregasse fitas + argamassa.
Como o que se busca é o parâmetro (Túnel Seco), diferentessoluções podem servir para o mesmo objetivo.
No futuro, poder-se-á criar um catálogo de soluções“aceitáveis”, em função das experiências adquiridas.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-381/MG
Túneis PiracicabaObra civil concluída
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-381/MG
Já nos Túneis Antônio Dias e Prainha, mesmo queconceitualmente a solução seja a mesma, foram empregadassoluções comerciais diferentes.
Se aplicou um Geocomposto Drenante formado por um núcleodrenante de Polietileno (PE), envolvido por um Geotêxtil nãotecido termofixado de poliester (PET), com fitas de 100mm delargura.
Sobre isto, aplicou-se concreto projetado com aditivocristalizantes, em dosagem de 2% sobre peso do cimento.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-381/MG
Túnel PrainhaAplicação dos compostosObra civil concluída
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-381/MG
Vazão do Dreno0,18 l/s
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-116/SP
• Túnel 1 – Lote 7 (1 x 345m)
• Túnel 2 – Lote 7 (1 x 215m)
• Túnel 3 – Lote 6 (1 x 720m)
• Túnel 4 – Lote 3 (1 x 380m)
Esses túneis fazem parte da Duplicação da Serra do Cafezal, naligação São Paulo-SP a Curitiba-PR, obra aguarda há décadas.
Por ser trecho de Concessão, projeto e obra são encargos daConcessionária que opera a rodovia.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-116/SP
Fotos:
Ministério dos Transportesset/2015
A solução adotada, na filosofia “Túnel Seco”, foi/será compostogeodrenante (com um lado impermeável), e posterior aplicaçãode Concreto Projetado Simples.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-116/SP
Fotos:
Ministério dos Transportesset/2015
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-116/SP
Em uma das área de emboque, sobre a aplicação degeocomposto + concreto projetado, se aplicou elementocristalizante.
De maneira geral, os pontos de gotejamento foram poucos.
Geocomposto Drenante
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-280/SC
• Túnel do Contorno Viário de Jaraguá do Sul-SC, na rodovia BR-280/SC. Contorno de 24km, a ser implantado em Pista Dupla.
• Túnel Duplo (2 x ~1.000m).
• Em execução desde 2014. Em função das condições fiscais,ritmo da obra reduziu em 2015.
• Obra do Contorno contratada via RDC Preço Global, incluindotúnel.
• Previsão de trecho rodoviário ser Concedido em 2017.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-280/SC
Quanto a impermeabilização/drenagem, Projeto previu asmesmas soluções usadas nos túneis da BR-101, voltado acondução das águas.
Elemento principal é a Fita plástica + argamassa especial (tipoDrain Pack® ou equivalente).
Foi previsto, em projeto, área a ser protegida de 14.600m²,perfazendo cerca de 40% da área total.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-280/SC
Túnel Morro do VieiraJulho/2015
Foto: Sotepa
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-040/RJ
• Túnel da Subida da Serra – 1 x 4.640m
• Obra integrante do trecho da rodovia Juiz de Fora-MG a Rio deJaneiro-RJ.
• Por ser trecho de Concessão, projeto e obra são encargos daConcessionária que opera a rodovia.
• Em função das condições geométricas da atual rodovia, essanova ligação, subterrânea, proporcionará não apenas maiorsegurança ao usuário, como também destacados ganhosoperacionais.
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-040/RJ
Emboque
Desemboque
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OBRAS EM ANDAMENTO –BR-040/RJ
No Projeto Básico se previu a aplicação de uma camada deconcreto projetado (2ª fase) com adição de aditivo cristalizante.
Tal solução é a considerada, ainda.
Com o desenvolvimento das escavações, caso a condição dehidrologia se altere, poder-se-á ajustar a solução.
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OBRAS FUTURAS
Dentre o rol de obras futuras, se incluem tanto aquelas em viasde serem iniciadas, quanto aquelas que ainda passam pela fasede maturação.
Em função da atual conjuntura fiscal no país, com redução nonível de investimento em alguns segmentos da infraestrutura,algumas dessas obras poderão ser postergadas.
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OBRAS FUTURAS
Túnel Rodovia Extensão (m) Início
Florianópolis I BR-101/SC 2 x 1.000 2016
Florianópolis II BR-101/SC 2 x 1.000 2016
Morro dos Cavalos BR-101/SC 2 x 2.200 2017
Venda Nova BR-262/ES 720 2018
Santa Bárbara BR-381/MG ? ?
Variante de Angra BR-101/RJ ? 4.000 ? ?
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LOCALIZAÇÃO
BR-101/RS – Morro Alto
BR-101/SC – Morro Agudo
BR-101/SC – Morro dos Cavalos
BR-040/RJ – Petrópolis
BR-262/ES – Venda Nova
BR-101/RJ – Variante Angra
BR-280/SC –Morro Vieira
BR-101/SC – Morro Formigão
BR-101/SC – Florianópolis
BR-116/SP – Cafezal
BR-381/MG – Duplicação
BR-381/MG – Duplicação
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TENDÊNCIAS
Necessidade de investir mais em investigação hidrogeológica.Exemplo: Site Groundwater Rating – SGR. (Katibeh and Aalianvari, 2009)
SGR Tunnel Rating ClassProbable conditions for groundwater
inflow into tunnel (l/sec/m)
0 – 100 No risk I 0 – 0,4
100 – 300 Low risk II 0,04 – 0,10
300 – 500 Moderate risk III 0,10 – 0,16
500 – 700 Risky IV 0,16 – 0,28
700 – 1000 High risk VQ > 0,28. Inflow of groundwaterand mud from crashed zones is
probable
1000 < Critical VI Inflow of groundwater
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TENDÊNCIAS
Pensar na impermeabilização sob o foco de Manutenção eOperação dos Túneis – visão de longo prazo. Nessa ótica,eventual impermeabilização parcial dos túneis (onde há maissistemas elétricos instalados).
Amadurecimento dos contratantes, com pesquisa e criação deNormativas mais rígidas.
Elaboração de relatórios “As Built” de obra com riqueza deinformações sobre a ‘água’.
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O QUE USAR?
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AGRADECIMENTOS
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