Modelação dos efeitos viscosos no comportamento de túneis em maciços terrosos

Abstract

O tema de dissertação apresentado refere-se ao estudo de modelação dos efeitos viscosos no comportamento de túneis executados em maciços terrosos, nomeadamente no que concerne aos deslocamentos induzidos no maciço envolvente à escavação e à superfície do terreno. Pretende-se, como objectivo desta dissertação, contribuir para a compreensão dos mecanismos e dos fenómenos envolvidos na execução duma obra geotécnica desta natureza, no sentido de melhorar a previsão e controlo de segurança durante e após a construção. O alívio de tensões promovido pela construção de um túnel, para além das consequências imediatas ao nível das deformações pode despoletar a ocorrência de fenómenos diferidos no tempo que geram deformações não só durante a construção da obra, mas também ao longo do tempo de serviço da mesma. Este tipo de comportamento diferido no tempo é mais notório em meios de natureza argilosa, podendo ter na sua base processos como a fluência. Neste sentido, para além de uma abordagem ligeira às características comportamentais de túneis em maciços terrosos, é feita uma descrição fenomenológica dos efeitos diferidos no tempo em geomateriais e uma referência às vias recorrentes na modelação numérica desses mesmos fenómenos. Para a modelação numérica do problema, recorre-se a um modelo elasto-viscoplástico incremental, baseado no modelo de estados críticos e no conceito de overstress, capaz de reproduzir o comportamento diferido no tempo. As análises numéricas são efectuadas recorrendo a uma adaptação do método da convergência-confinamento, permitindo contabilizar os efeitos tridimensionais envolvidos no processo de escavação de um túnel num cálculo em estado plano de deformação.