Avaliação dos efeitos do alí­vio de tensões no desenvolvimento de poropressões de água em obras subterrâneas em solos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Vettorello, Danilo Lomonaco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Alívio de tensões; Escavações subterrâneas; Modelagem numérica; Numerical modeling; Pore-water pressure; Poropressões de água; Saturated soils; Soils from the metropolitan region of São Paulo; Solos da região metropolitana de São Paulo; Solos não saturados; Solos saturados; Stress relief; Underground excavations; Unsaturated soils
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44138/tde-13022020-104458/

O alívio de tensões totais gerado pelo processo de escavação em obras subterrâneas em maciços terrosos induz a variação negativa da poropressão de água (-\'delta\'U IND.w\'). A depender da relação entre a magnitude do alívio de tensões e a poropressão de água inicial no maciço, há a possibilidade de que a poropressão de água final em algumas regiões ao redor da escavação fique negativa (-\'U IND.w\'). A poropressão de água negativa, ou sucção, promove o aumento da resistência do solo a tensões cisalhantes, efeito que, como consequência, melhora as condições de estabilidade da escavação como um todo. No entanto, a sucção tende a se dissipar conforme o equilíbrio hidrostático no maciço é restabelecido, esvaindo-se, simultaneamente, o efeito dela sobre a estabilidade da escavação. Baseando-se no fenômeno descrito, o desenvolvimento de poropressões de água no solo causado pelo processo de escavação em maciços terrosos foi analisado por meio do software RS3 da Rocscience. Para tal, foi realizada a caracterização geotécnica de três solos de natureza distinta visando fornecer parâmetros para a simulação numérica de uma escavação horizontal circular rasa no contexto dos solos saturados. As análises realizadas foram transientes e acopladas, ou seja, considerando a variação do tempo e a premissa de que alterações nas tensões do solo afetam os valores de poropressões de água. Os resultados apontam que a magnitude do alívio de tensões em escavações subterrâneas horizontais tende a ser maior quando as tensões horizontais efetivas no maciço são maiores que as tensões verticais efetivas (k0 > 1). Também indicam que o coeficiente de condutividade hidráulica (k) parece ser o principal parâmetro associado a velocidade de dissipação do excesso de poropressões de água negativa e que, portanto, solos menos permeáveis, como as argilas, tendem a se beneficiar por mais tempo do aumento da resistência a tensões cisalhantes atribuído ao efeito da sucção. Observou-se também que para uma escavação perfeitamente circular o alívio de tensões tende a ser maior na porção central da face de escavação e menor nas extremidades, não por acaso, a plastificação do solo com o tempo evolui segundo o caminho inverso, das extremidades da face de escavação para a porção central.