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Título: Estudo dos efeitos de injeções cimentícias no comportamento de túneis rasos em solos metaestáveis
Outros títulos: Study of the effects of grout injections on the behaviour of shallow tunnels excavated in metastable soils
Autor(es): Barbosa, Max Gabriel Timo
Orientador(es): Assis, André Pacheco de
Assunto: Injeções em solos
Solos - melhorias
Túneis
Solos metaestáveis
Data de publicação: 19-Jul-2018
Referência: BARBOSA, Max Gabriel Timo. Estudo dos efeitos de injeções cimentícias no comportamento de túneis rasos em solos metaestáveis. 2018. xv, 139 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: Com o crescimento urbano a escolha da localização de obras geotécnicas tem como principal fator a demanda populacional e não as propriedades dos maciços locais. Desse modo, soluções para a melhoria das condições geotécnicas desses maciços são necessárias para adequá-los a padrões admissíveis de desempenho de obras geotécnicas. No Distrito Federal as condições geotécnicas são desfavoráveis devido ao comportamento metaestável do solo local, podendo apresentar abrupta variação volumétrica devido a esforços externos. Assim, há a necessidade de alternativas econômicas que viabilizem a execução de obras geotécnicas, como as soluções de melhoria de solos. Todavia, essas soluções ainda precisam ser mais estudadas quanto à interação com o solo metaestável de Brasília e quanto os efeitos provenientes dessa melhoria. Dentre as técnicas disponíveis para esse fim e que requerem maiores estudos tem-se as injeções. Dessa forma, esta dissertação pretende aumentar o entendimento sobre injeções em solos, especialmente cimentícias, no perfil típico local e contemplar uma de suas maiores aplicações – obras de túneis. Para isso fez-se um estudo experimental em escala real no maciço característico de Brasília, com verificação por ensaios de campo e laboratório. Após a obtenção dos dados dessa execução, tentou-se prever, por meio de simulações numéricas, o efeito que essas injeções teriam no comportamento de uma obra geotécnica. Selecionou-se o estudo de caso mais completo de geotecnia em Brasília, o túnel do Metrô. A execução experimental indicou melhora mínima de 44% no solo brasiliense quanto à compressibilidade. Já as simulações numéricas indicaram que usando o mesmo avanço utilizado no metrô de Brasília, mas com injeções cimentícias, os deslocamentos seriam mais de cinco vezes menores que à época da construção. Além disso, conseguiria se ter um avanço 67% maior no túnel com injeções cimentícias, respeitando valores máximos de perda de solo. Dessa forma, com os resultados advindos da execução experimental e das simulações numéricas, deu-se um passo frente ao melhor entendimento dos efeitos das injeções cimentícias no solo brasiliense.
Abstract: With the urban and population growth, the main factor for the location of geotechnical works is the population demand and not the conditions of the local geology. In this way, ground improvement solutions are necessary, needing constant innovation. In the state of Distrito Federal, where this dissertation is based, the geotechnical conditions are unfavorable due to the metastable behavior of the local soil, which may present abrupt volumetric variation due to external solicitations. Thus, because of the need for economic solutions to make the execution of geotechnical works feasible, it is necessary to deepen the study on ground improvement solutions and their interaction with Brasilia’s metastable soil. Among these ground improvement solutions which require further studies are grout injections. Thereby, this dissertation intends to increase the understanding of grout injections, especially cementitious, in Brasilia’s metastable soil and to contemplate one of the largest applications - tunnel works. For this, an experimental execution was carried out in the characteristic soil of Brasília, with the verification made by field and laboratory tests. After obtaining the data from the experimental execution, it was attempted to predict, through numerical simulations, the effect these injections would have on the progress of a tunnel work. As the most complete tunnel case study in Brasília was the Metrô tunnel, it was selected as basis for the numerical simulations of this dissertation. The experimental works indicated a minimum improvement of 44% in the Brasilia’s metastable soil in terms of compressibility. The numerical simulations indicated that using the same advance rate used in the subway of Brasília, but with grout injections, the displacements would be more than five times smaller than at the time of construction. In addition, it would be possible to have a 67% higher excavation advance in the tunnel with grout injections, respecting maximum values of volume loss. Thus, with the results obtained from the experimental execution and numerical simulations, a step was taken to better understand the effects of grout injections in the Brasília’s metastable soil.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.
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Aparece nas coleções:ENC - Mestrado em Geotecnia (Dissertações)

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