Estudo dos efeitos de injeções cimentícias no comportamento de túneis rasos em solos metaestáveis

Abstract

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.