Estudo das deformações desenvolvidas em solos moles durante a construção de túneis com maquinários tipo TBM-EPB

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022.

Detalles Bibliográficos
Autor: Colque, Edwin Santos
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2022
País:Brasil
Institución:Universidade de Brasília (UnB)
Repositorio:Repositório Institucional da UnB
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:repositorio.unb.br:10482/46072
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Palabra clave:Solos moles
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Nesse contexto, como parte de um projeto de colaboração entre a Universidade de Brasília (UnB) e o Instituto de Engenharia da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM), foi realizada uma pesquisa com o objetivo geral de desenvolver um estudo de análise paramétrica tridimensional para entender quais são as variáveis que têm maior influência nas convergências e nos deslocamentos superficiais quando um túnel é construído através das argilas lacustres da Cidade do México com TBM-EPB. Os parâmetros de resistência e deformação da argila lacustre obtidos nos ensaios triaxiais CU e CD foram validados e ajustados através do módulo SoiltTest do Plaxis, utilizando os modelos constitutivos Soft Soil e Soft Soil Creep, este último considerando a velocidade de aplicação da carga. Para a análise paramétrica, foi utilizado o método dos elementos finitos (MEF, software Plaxis 3D). A partir das análises paramétricas em condições não drenadas, foi possível determinar que as convergências do sistema de suporte são influenciadas pela magnitude da pressão da frente de escavação, da pressão de injeção e, principalmente, pela rigidez do sistema de suporte e pela magnitude do rebaixamento das condições hidrostáticas. Mediante as análises em condições drenadas, foi possível determinar que as convergências do sistema de suporte são influenciadas, principalmente, pela magnitude do rebaixamento das condições hidrostáticas e pelo tempo de construção (creep), determinando assim as convergências máximas medidas no TEO para um rebaixamento de 70%, usando o modelo Soft Soil, e de 40%, usando o modelo Soft Soil Creep.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).With the growth of urban areas in terms of population and geography, underground structures are increasingly relevant to society. Recently, one of the largest urban tunnels in the world has been built in lacustrine soils, the Túnel Emisor Oriente (TEO), located in Mexico City. The difficult conditions on that soil required cutting-edge technology for excavating large tunnels, such as using the EPB-TBM technique. However, when measuring convergences in the support system during excavation, in some sections of the tunnel, relatively large values of vertical and horizontal convergences were measured, up to 17 and 14 cm, respectively. Within this context, as part of a collaboration project between the University of Brasilia (UnB) and the Institute for Engineering of the National Autonomous University of Mexico (UNAM), the present research aims to develop a three-dimensional parametric analysis to study the variables that influence the support system convergences and surface displacements when the tunnel is constructed with EPB-TBM technology in the lacustrine clays of Mexico City. The strength and deformation parameters of the lacustrine clay obtained from the CU and CD triaxial tests were validated and adjusted through the SoiltTest module of the Plaxis software, using the Soft Soil and Soft Soil Creep constitutive models, the latter considering the speed of load application. The finite element method (FEM, Plaxis 3D software) was used for the parametric analysis. From the analyses under undrained conditions, it was possible to determine that the convergences of the support system are influenced mainly by the face pressure, grout pressure and, mainly, the stiffness of the support system and the magnitude of the pore pressure drawdown. Considering drained conditions, it was determined that the convergences of the support system are influenced mainly by the magnitude of the pore pressure drawdown and the considered construction time (creep), thus the maximum convergences measured in TEO were determined for pore pressure drawdown conditions of 70%, using the Soft Soil model, and of 40%, using the Soft Soil Creep model.Las obras subterráneas son cada vez más importantes para la sociedad debido al crecimiento permanente de las áreas urbanas, tanto en población como en área geográfica. Como consecuencia, en los últimos años, fue construido uno de los túneles urbanos más grandes del mundo en los suelos lacustres en la Ciudad de México, denominado Túnel Emisor Oriente (TEO). Las difíciles condiciones de los suelos lacustres demandaron el uso de tecnología de punta para la excavación de grandes túneles como el empleo de tuneladora tipo TBM-EPB. Sin embargo, en las mediciones de las convergencias, en algunos tramos del revestimiento durante su excavación, fueron medidas algunas convergencias relativamente altas tanto verticales como horizontales, de hasta 17 y 14 cm respectivamente. En este contexto, como parte de un proyecto de colaboración entre la Universidad de Brasilia (UnB) y el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), fue realizada una investigación que tiene por objetivo general, efectuar un análisis paramétrico tridimensional que permita ayudar a entender cuáles son las variables que tienen mayor influencia en las convergencias del revestimiento y en los asentamientos superficiales cuando un túnel es construido a través de las arcillas lacustres de la Ciudad de México con TBM-EPB. Los parámetros de resistencia y deformación de la arcilla lacustre obtenidas de los ensayos triaxiales CU y CD fueron validados y ajustados a través del módulo SoiltTest de Plaxis usando los modelos constitutivos Soft Soil y Soft Soil Creep, este último considerando la velocidad de aplicación de la carga. Para el análisis paramétrico fue utilizado el método de elementos finitos (MEF, software Plaxis 3D). De los análisis paramétricos en condiciones no drenadas, fue posible determinar que las convergencias del revestimiento son influenciadas por la presión del frente de excavación, presión de inyección, y principalmente, por la rigidez del revestimiento y la magnitud del abatimiento de las condiciones hidrostáticas. De los análisis en condiciones drenadas, fue posible determinar que las convergencias son influenciadas principalmente por el abatimiento de las condiciones hidrostáticas y el tiempo de excavación (creep), determinando así las convergencias máximas medidas en el TEO para un abatimiento del 70%, usando el modelo Soft Soil y del 40%, usando el modelo Soft Soil Creep.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaRodríguez Rebolledo, Juan Félixsantosedwin07@gmail.com2023-07-12T21:22:39Z2023-07-12T21:22:39Z2023-07-122022-11-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOLQUE, Edwin Santos. Estudo das deformações desenvolvidas em solos moles durante a construção de túneis com maquinários tipo TBM-EPB. 2022. xix, 94 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.http://repositorio.unb.br/handle/10482/46072porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBColque, Edwin Santos2025-02-27T16:52:02Zoai:repositorio.unb.br:10482/46072Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-02-27T16:52:02Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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