Efeitos de túneis drenantes no comportamento de taludes

Abstract

Um talude potencialmente instável próximo a vias, barragens ou áreas urbanas pode levar a consequências indesejáveis de ordem econômica e sobre vidas humanas. Assim, existe uma demanda por soluções que evitem as ocorrências dessa natureza e tragam respostas na direção de uma convivência segura com a instabilidade. Uma solução para uma situação de instabilidade de um talude cortado por uma via seria a mudança do seu traçado para um trecho em túnel, mas esta opção nem sempre é possível. O nível d’água em um maciço atua como causa principal de deslizamentos de grandes volumes. Nesses casos, uma forma eficiente de estabilização é a drenagem profunda. Mas, para taludes altos ou massas deslizantes profundas, a aplicação de drenos horizontais nem sempre alcança resultados satisfatórios. Estudos mostram que a implantação de túneis de drenagem pode cessar completamente o movimento de uma grande massa de solo já rompida. A aplicação de túneis como solução exige um estudo cauteloso para compreender a interação entre a estrutura subterrânea e o talude. Um túnel de drenagem pode ser um elemento extremamente benéfico para a estabilidade do talude, já que atua no alívio das poropressões no maciço. Porém, a depender de sua localização e dimensionamento, o mesmo pode gerar forças de percolação desfavoráveis, causar movimentos indesejados do maciço e levá-lo à ruptura. Sabendo que a interação entre taludes e túneis de drenagem é um aspecto pouco explorado no estado-da-prática da engenharia nacional, neste trabalho esta interação é avaliada por meio de casos históricos e de simulações numéricas paramétricas que têm por finalidade chegar a um melhor entendimento sobre como um túnel de drenagem pode alterar o comportamento de um talude. As simulações foram feitas com o uso de elementos finitos no programa RS²® 9.0 da RocScience. Foram estudadas posições variadas de túneis de drenagem com drenos radiais em diferentes quantidades e comprimentos, aplicando estas estruturas em taludes com diferentes materiais, incluindo uma junta de argila. Foi atestada a eficiência destas estruturas drenantes a partir da análise do estudo da poropressão no maciço, do fator de segurança, do rebaixamento do lençol freático e do fluxo nos drenos radiais e paredes do túnel.