Revestimento de segunda fase de túnel com base no …

6
74 ENGENHARIA/2004 561 e n g e n h a r i a TÚNEIS RESUMO artigo tem por objetivo apre- sentar a metodologia utili- zada na revisão do revesti- mento de 2ª fase do Túnel 1 do Elo Oeste do Rodoanel Mário Covas, da cidade de São Paulo. Essa metodologia procura destacar a avaliação geomecânica do maciço ro- choso, com base no mapeamento geoló- gico realizado durante a escavação, e que serviu de base para o redimensionamen- to das novas espessuras do revestimen- to de 2ª fase. Destaca-se neste trabalho a utilização das classificações do maciço feita pela classificação de Barton e Bieniawski, que permitiu fornecer sub- sídios para a estimativa do módulo de deformabilidade do maciço rochoso, uti- lizado na modelagem numérica do re- vestimento de 2ª fase utilizando o pro- grama computacional FLAC 4.00 (Fast Lagrangian Analysis of Continua). INTRODUÇÃO O Túnel 1 encontra-se implantado entre as rodovias Regis Bittencourt e Raposo Tavares, e atravessa uma região rural, ocupada por chácaras e residen- ciais com baixa densidade de ocupa- ção habitacional, onde predominam bosques e pastagens. As principais características desse túnel estão apresentadas na tabela 1. O revestimento de 2ª fase foi previs- to no projeto básico e executivo em con- creto armado moldado. Durante a exe- cução da obra, verificou-se a necessi- dade de adequar a concepção do mes- mo para concreto projetado armado com tela metálica. Desse modo, o mapeamento geome- cânico do maciço rochoso ganhou uma importância adicional, pois passou a servir de subsídio para o cálculo das novas espessuras do revestimento fi- nal, as quais seriam variáveis em fun- ção da compartimentação geomecâni- ca resultante para cada trecho. O mapeamento geomecânico foi re- alizado por geólogo especializado na frente de escavação, como parte da fiscalização do Dersa. Neste mapea- mento foram empregados o Sistema Q [2] de qualidade do maciço rochoso, de- senvolvido pelo NGI (Norwegian Geo- technical Institute), e o sistema RMR (Rock Mass Rating) [5] . Na revisão das espessuras do re- vestimento foram utilizados o Sistema GERSON RODRIGUES DE CASTRO ENGENHEIRO GEOTÉCNICO DA DESENVOLVIMENTO RODOVIÁRIO S.A., DERSA ROBERTO KOCHEN DOUTOR EM ENGENHARIA, PROFESSOR DO DEPARTA- MENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS E FUNDA- ÇÕES (EPUSP), DIRETOR DO DEPARTAMENTO DE ENGE- NHARIA DE CONSTRUÇÕES CIVIS DO INSTITUTO DE ENGENHARIA, CONSULTOR DA DERSA (DESENVOLVI- MENTORODOVIÁRIOS.A.)EDIRETORDAGEOCOMPANY TECNOLOGIA, ENGENHARIA & MEIO AMBIENTE Revestimento de segunda fase de túnel com base no mapeamento geológico durante a escavação O

Transcript of Revestimento de segunda fase de túnel com base no …

74 ENGENHARIA/200456 1

e n g e n h a r i a

T Ú N E I S

RESUMO

artigo tem por objetivo apre-sentar a metodologia utili-zada na revisão do revesti-mento de 2ª fase do Túnel 1do Elo Oeste do Rodoanel

Mário Covas, da cidade de São Paulo.Essa metodologia procura destacar aavaliação geomecânica do maciço ro-choso, com base no mapeamento geoló-gico realizado durante a escavação, e queserviu de base para o redimensionamen-to das novas espessuras do revestimen-to de 2ª fase. Destaca-se neste trabalho a

utilização das classificações do maciçofeita pela classificação de Barton eBieniawski, que permitiu fornecer sub-sídios para a estimativa do módulo dedeformabilidade do maciço rochoso, uti-lizado na modelagem numérica do re-vestimento de 2ª fase utilizando o pro-grama computacional FLAC 4.00 (FastLagrangian Analysis of Continua).

INTRODUÇÃO

O Túnel 1 encontra-se implantadoentre as rodovias Regis Bittencourt eRaposo Tavares, e atravessa uma regiãorural, ocupada por chácaras e residen-ciais com baixa densidade de ocupa-ção habitacional, onde predominambosques e pastagens.

As principais características dessetúnel estão apresentadas na tabela 1.

O revestimento de 2ª fase foi previs-to no projeto básico e executivo em con-creto armado moldado. Durante a exe-

cução da obra, verificou-se a necessi-dade de adequar a concepção do mes-mo para concreto projetado armadocom tela metálica.

Desse modo, o mapeamento geome-cânico do maciço rochoso ganhou umaimportância adicional, pois passou aservir de subsídio para o cálculo dasnovas espessuras do revestimento fi-nal, as quais seriam variáveis em fun-ção da compartimentação geomecâni-ca resultante para cada trecho.

O mapeamento geomecânico foi re-alizado por geólogo especializado nafrente de escavação, como parte dafiscalização do Dersa. Neste mapea-mento foram empregados o Sistema Q[2]

de qualidade do maciço rochoso, de-senvolvido pelo NGI (Norwegian Geo-technical Institute), e o sistema RMR(Rock Mass Rating)[5].

Na revisão das espessuras do re-vestimento foram utilizados o Sistema

GERSON RODRIGUES DE CASTROENGENHEIRO GEOTÉCNICO DA DESENVOLVIMENTORODOVIÁRIO S.A., DERSA

ROBERTO KOCHENDOUTOR EM ENGENHARIA, PROFESSOR DO DEPARTA-MENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS E FUNDA-ÇÕES (EPUSP), DIRETOR DO DEPARTAMENTO DE ENGE-NHARIA DE CONSTRUÇÕES CIVIS DO INSTITUTO DEENGENHARIA, CONSULTOR DA DERSA (DESENVOLVI-MENTO RODOVIÁRIO S.A.) E DIRETOR DA GEOCOMPANYTECNOLOGIA, ENGENHARIA & MEIO AMBIENTE

Revestimento de segunda fase detúnel com base no mapeamentogeológico durante a escavação

O

75ENGENHARIA/200456 1

e n g e n h a r i a

T Ú N E I S

Q, o Sistema RMR, e o Sistema GSI(Ground Strength Index)[10], para se es-timar o módulo de deformabilidade domaciço rochoso como um todo, parâ-metro esse extremamente difícil de me-dir através de ensaios de campo. Esti-mou-se, portanto, em cada trecho dacompartimentação do maciço, o módu-lo de deformabilidade mais coerentecom a classificação de campo do ma-ciço rochoso. Estes módulos serviramde subsídio à modelagem numérica dorevestimento de 2ª fase, utilizando oprograma FLAC 4.00 (Fast Lagrangi-an Analysis of Continua).

ASPECTOS

GEOLÓGIOS PRINCIPAIS

Geologia regionalA região do Túnel 1 é formada por

rochas pré-cambrianas, pertencentes aoComplexo Embu, conforme definidopor Hasui e Sadowski (1976). Estas ro-chas são representadas por um conjun-to de rochas de origem metassedimen-tar, que sofreram migmatização, e atu-almente é constituído pelos migmatitosestromatíticos e gnaisses. Dentro dosmetassedimentos do Complexo Embu,são encontrados núcleos de rocha doProterozóico Inferior/Arqueano, e ro-chas granitóides mais jovens, com di-ferentes composições e dimensões.

Estas rochas sofreram intensos pro-cessos de deformação e falhamento,sendo o mais representativo o Falha-mento de Caucaia, ao norte, apresen-tando direção NE, e representado poruma zona de cisalhamento. Esta fei-ção estrutural de grande porte está as-sociada ao sistema de falhas do Su-deste brasileiro.

Do ponto de vista do projeto, en-tretanto, pode-se classificar as rochasno entorno do túnel como gnaisse gra-nítico biotítico, cinza, leucocrático,granulação média, estrutura poucoorientada e com vários sistemas defraturas.

Geologia localAs sondagens mistas e as investi-

gações geofísicas (sísmica de reflexãoe método elétrico) executadas duran-te o projeto, e posicionadas próximasaos emboques sul e norte, identifica-ram espessuras de solo máxima de 35e 40 m (emboque sul) para as pistasexterna e interna, respectivamente, e15 e 25 m (emboque norte), para aspistas externas e internas, respectiva-mente. Devido à complexidade geo-lógica local, as sondagens ao longodo traçado do túnel foram insuficien-tes para caracterizar completamentea geologia local, o que explica algu-mas discordâncias da geologia doprojeto original com a efetivamentemapeada no campo.

Excetuando-se as regiões dos embo-ques e próximo a elas, todo o túnel foiaberto em gnaisse granítico biotítico,cinza, leucocrático, granulação média,estrutura pouco orientada e pratica-mente são, embora fraturado.

ANÁLISE GEOLÓGICO-

GEOMECÂNICA DO MAPEAMENTO

DE CAMPO DO TÚNEL 1

A partir dos resultados do mapea-mento geológico-geomecânico de cam-po, executado pela geologia do consór-cio supervisor, durante a fase de esca-vação do túnel, procedeu-se a umareanálise das condições do maciço.Esta reanálise teve por objetivo carac-terizar melhor o maciço, para subsidi-ar o dimensionamento do revestimen-to de 2a fase do túnel.

Inicialmente, uma análise das estru-turas do maciço, a partir dos dados domapeamento geológico-geomecânicoefetuado durante a escavação do túnel,permite identificar um sistema de fratu-ras predominante ao longo de toda aextensão do túnel, caracterizado comoN 130 – 150 / subvertical. Este sistema,de maneira geral, apresenta continuida-de superior a 10 metros, notando-se umaintensificação das fraturas em algunstrechos. Além desse sistema, outros me-nos proeminentes podem ser identifica-dos: N 50 – 60 E / 40 SE; N 50 – 60 E / 30– 50 NW; N 80 – 90 E / 35 NW.

Também foram observadas fratu-ras esparsas, disseminadas no maci-ço, as quais não caracterizam siste-mas com importância e representati-

oãsnetxEaidém

edarugraLoãçavacse

edarutlAoãçavacse

oãçavacseedoãçeS arutreboCamixám

edadidnuforP*ANod

)NTodoxiaba(oloS ahcoR

m074 m05,91 m99,01 ²m69,122 ²m081 m27 m02

Tabela 1 - Características do Túnel 1 do Elo Oeste do Rodoanel Mário Covas

*estimado para a seção de máxima cobertura, a partir do terreno natural (TN)

Figura 1 – Classes de maciço rochoso, de acordo com o Índice deQualidade (Q), segundo o NGI (1996)

76 ENGENHARIA/200456 1

e n g e n h a r i a

T Ú N E I S

vidade para a análise geológico-geo-mecânica do túnel.

De uma maneira geral, o mapea-mento das escavações indicaram umapredominância de três ou mais siste-mas de fratura, desde o emboque VistaAlegre (Sul), e até dois sistemas, até oemboque Gramado (Norte), denotandopara este segundo trecho uma sensívelmelhoria da condição do maciço.

Pista internaTrecho do emboque sul - Este pode serconsiderado, do ponto de vista geológi-co-geomecânico, o pior trecho do Túnel1, apresentando-se como uma rochamuito a medianamente alterada, poucoa muito fraturada. Utilizando-se o índi-ce Q, o maciço foi classificado como clas-se E, com valores de 0,14 a 1,3.Trecho central do túnel - Este trechocompreende o túnel entre os emboquesnorte e sul. Trata-se de um maciço com-posto de rocha sã, pouco a muito pou-co fraturada, tendo sido classificado,utilizando-se o parâmetro Q, como clas-se A, B ou C, com valores para o índiceQ entre 4 e 98.Trecho do emboque norte - Este trechoapresenta-se como rocha sã, e media-namente a muito pouco fraturada. Omaciço foi classificado pelo índice Q,como classe D, com valores de 1,6 a 4,2.Neste trecho, foram verificadas fratu-ras de grande continuidade, com dire-ção entre 145° e 155°, e mergulhossubverticais para SW.

Pista externaTrecho do emboque sul - O túnel apre-senta-se com rocha medianamente amuito alterada, medianamente a extre-mamente fraturada. O maciço foi clas-sificado como classe E, com índice Qde 0,1 e 0,2.Trecho central do túnel - Trata-se demodo geral de um maciço constituídode rocha sã medianamente a pouco fra-turada. Alguns trechos, como o próxi-mo ao emboque sul, apresentam-secomo rocha sã a medianamente altera-da. De modo geral, pode ser caracteri-zado como maciço classe C, e localmen-te classe B, com índice Q entre 3,1 e 32.Trecho do emboque norte - Este trechoapresenta-se com rocha sã (A1), asso-

ciado a rocha medianamente a extre-mamente alterada.

METODOLOGIA DE CLASSIFICAÇÃO

DO MACIÇO ROCHOSO

Os valores do índice Q, obtidos di-retamente do mapeamento das frentesde escavação durante a execução dotúnel, realizado pela geologia do con-sórcio supervisor foram obtidos utili-zando a seguinte expressão:Q = RQD / Jn x Jr / Ja x Jw / SRF (1)

Onde Q é o índice de qualidade domaciço rochoso variando de 0,001 a1000, subdividido em 9 classes de ma-ciço, conforme mostrado na figura 1;RQD é Rock Quality Designation; Jn éo número de família de juntas; Jr é oíndice de rugosidade das juntas; Ja, é oíndice de alteração das juntas; Jw é fa-tor de redução devido a água; e SRF ofator de redução de tensão.

A partir dos valores de Q, obtidosem campo pela Geologia do ConsórcioSupervisor, procedeu-se à estimativado RMR (Rock Mass Rating), conformea expressão (Bieniawski, 1989)[6]:RMR = 9 ln Q + 44 (2)

Também através de correlações, des-crições do maciço rochoso e classifica-ções empíricas, fo-ram estimados osvalores do GSI (Ge-ological StrengthIndex), a partir doíndice Q[10] (Hoek,1998). Os valores deGSI variam de 10,para maciços extre-mamente pobres, a100, para maciçosintactos. A correla-ção entre GSI e Qpode ser feita, desdeque considerandoos maciços secos eem condições de

média pressão, o que significa afirmarque a relação Jw / SRF da equação de Qé igual ao valor de 1. Pode–se usar o GSIpara estimar a Resistência à Compres-são Simples do Maciço, e indiretamenteo seu Módulo de Deformabilidade. Paratanto, usam-se correlações (Hoek, 1998),expressas da seguinte forma:σc maciço = 0,022 exp (0,0038 GSI) (3)E maciço = (100 a 200) σc maciço (4)

Vale notar que o GSI é mais adequa-do à classificação de rochas brandas esolos de alteração de rocha (Hoek,1998), levando a valores excessivamen-te baixos do módulo de deformabilida-de do maciço rochoso.

PARÂMETROS DE

DEFORMABILIDADE DO

MACIÇO ROCHOSO

Tendo em vista o revestimento finaldo túnel em concreto projetado e utili-zando-se como base o mapeamento decampo, os parâmetros de deformabili-dade do maciço rochoso foram estima-dos a partir dos índices Q, RMR e GSI.Estes índices são resultantes dosmapeamentos efetuados nas frentes deescavação, durante os trabalhos deabertura do túnel, e das correlações

essalC Q RMR ISG σc )Q(E )RMR(E )ISG(E ).toda(E

1E 5,0a1,0 83a32 02a01 01 0032 0012 23 23

2E 1a5,0 44a83 02a01 01 0004 0005 23 0004

1C 7a4 26a65 54a53 51 0006 00041 521 0006

2C 01a8 56a36 54a53 51 0009 00502 521 0009

B 61 96 55a54 04 00021 00792 781 00021

A 89 58 55a54 04 00002 00067 784 00002

Tabela 2 - Parâmetros de deformabilidade estimados para o maciço rochoso (em MPa)

Figura 2 – Malha de diferenças finitas para aseção de transição solo rocha

77ENGENHARIA/200456 1

e n g e n h a r i a

T Ú N E I S

entre os vários sistemas de classifica-ção de maciços rochosos, descritos noitem anterior. Considerando que os va-lores de Q, com exceção dos trechospróximos aos emboques, foram superi-ores a 1, pode ser adotado para a defi-nição do módulo de deformabilidade(E), as seguintes correlações empíricas(valores em MPa):E min. = 10 log Q (5)E méd. = 25 log Q (6)E máx. = 40 log Q (7)

Essas correlações, propostas porBarton et al[2] (1980), podem ser aplica-dos apenas para condições de maciçosmais rígidos, com valores de Q entre 1 e1 000, podendo-se empregá-los nascondições médias (E méd.), ou entre asvariações mínimas (E min.) e máximas(E máx.), na relação de 1:4. Tendo, por-tanto, em vista as condições de execu-ção do Túnel 1 (onde foram observa-dos overbreaks elevados), adotou-se, afavor da segurança, a correlação maisconservadora:E min. = 10 log Q (5)

Para valores de Q < 1, ou seja, maci-ços rochosos alterados, foi empregadaa seguinte correlação empírica, propos-ta por Barton[3] (1995):E min. = 10 Q1/3 (8)

Para estimativa do módulo de de-formabilidade do maciço rochoso, combase no sistema RMR, utilizou-se a co-nhecida correlação empírica de Serafim& Pereira[7] (1983):E = 10 (RMR – 10) / 40 (9)

Deve-se ressaltar que, para valo-res muito baixos de Q, há limitaçõesna classificação do maciço rochoso,principalmente quando tem-se maci-ços muito alterados, que apresentemQ < 0,1 (RMR < 25), implicando inclusi-ve em restrições no que se refere ao usodas classificações de maciço rochoso.No caso do Túnel 1, isto não ocorreu,

tendo sido encontrado um índice Qsempre superior a 0,1 (RMR > 25).

Foi considerado também, no caso derocha alterada, as correlações propostaspor Hoek[10] (1998), através da classifica-ção GSI, que fornece o valor do módulode deformabilidade do maciço em MPa:E méd. = (σci / 100)1/2 x 10 (GSI – 10 ) / 40 (10)

No caso dos emboques, pelo fatode ser encontrada rocha alterada, foiutilizado o módulo de deformabilida-de estimado através do GSI. No res-tante do túnel, prevale-ceu o valor dado pelo li-mite inferior das corre-lações de Barton, cita-das anteriormente.

Através dessas refe-rências foram estimadosos valores para o módu-lo de deformabilidade,apresentados na tabela 2.

MODELAGEM

NUMÉRICA

Foram formuladosmodelos matemáticospelo programa FLAC(Fast Lagrangian Analy-sis of Continua), do Itas-ca Consulting Group.Foram elaborados mode-los para várias seções doTúnel 1, com parâmetrosestabelecidos de acordocom a compartimentaçãogeológico-geomecânicado maciço rochoso. Fo-ram estudadas a seção detransição solo-rocha eseção em rocha, presentenos emboques do túnel, emais duas seções em ro-cha ao longo do túnel.

Para a modelagemnumérica do Túnel 1, foi

utilizado o programa de diferençasfinitas FLAC (Fast Lagrangian Analy-sis of Continua), que permite analisarobras geotécnicas com grande preci-são, e modelar fases de escavação e re-vestimento, comportamento não-line-ar dos materiais (plastificação), com-portamento não-linear do maciço(grandes deslocamentos etc.).

Foram considerados quatro cená-rios para as solicitações no revesti-mento secundário: cenário 1 (favorá-

Figura 3 – Substratos rochosos para a seção detransição solo rocha

Figura 4 – Momentos fletores para orevestimento de 2ª Fase

Geodrenos sendo instalados nainterface revestimento primário –revestimento secundário

Geodrenos em forma de leque na interfacerevestimento primário – revestimento secundário

Saída dosgeodrenosno pisodo túnel

78 ENGENHARIA/200456 1

e n g e n h a r i a

T Ú N E I S

vel ao revestimento de 2a Fase) – alí-vio de 50% das tensões iniciais na es-cavação, alívio de 30% na instalaçãodo revestimento de 1a Fase, e alíviodos 20% finais (por efeito de defor-mação lenta do maciço) na instala-ção do revestimento de 2a Fase, atu-ando solidariamente ao revestimen-to de 1a Fase com espessura integral;cenário 2 (neutro para o revestimen-to de 2ª Fase) – alívio de 30% das ten-sões iniciais na escavação, alívio de20% na instalação do primário, e alí-vio dos 50% finais (por efeito de de-

formação lenta do maciço) na insta-lação do revestimento de 2ª Fase, atu-ando solidariamente ao revestimen-to de 1a Fase com espessura integral;cenário 3 (desfavorável ao revesti-mento de 2a Fase) – alívio de 0% dastensões iniciais na escavação, alíviode 30% na instalação do primário, ealívio dos 70% finais (por efeito dedeformação lenta do maciço) na ins-talação do revestimento de 2a Fase,atuando solidariamente ao revesti-mento de 1a Fase com espessura inte-gral; cenário 4 (extremo para o reves-

Figura 5 – Malha de diferenças finitas, para oestudo da percolação de água

Figura 6 – Linha de fluxo para o regime permanente

Tabela 3 - Parâmetros geotécnicos para o trecho em rocha

lairetaM.pseoseP

m/Nk( 3)oãseoC)aPK( φφφφφ )°( )aPM(E ννννν K0

laudiseroloS 22 23 23 23 53,0 5,0

ahcoR 62 0004 63 0004 53,0 5,0 Geodreno sendo embutido nainterface revestimento primário –revestimento secundário

Saída do geodreno na canaletalateral do piso do túnel

Túnel sendo preparado para instala-ção do revestimento secundário

Vista do túnel antes da instalaçãodo revestimento secundário

Geodrenos utilizados na drenagem dainterface revestimento primário –revestimento secundário

79ENGENHARIA/200456 1

e n g e n h a r i a

T Ú N E I S

BIBLIOGRAFIA1. BARTON, N. R.; LIEN, R. & LUNDE,J. (1974). Engineering classification of rockmasses for design of tunnel support. RockMechanics, 6 (4), pp. 189-239.2. BARTON, N. R.; LOSET, F.; LIEN, R.& LUNDE, J. (1980). Application of Q-system in design decisions concerningdimensions and appropriate support forunderground installations. SubsurfaceSpace, Pergamon, pp. 553-561.3. BARTON, N. R. (1995). The influenceof joint properties in modelling jointed rockmasses. Keynote Lecture. 8th ISRMCongress. Tokyo. (tradução CBMR 1996).4. BARTON, N. R. (2000). Deformabilityof rock masses. Apostila de aula: TópicosAvançados em Mecânica de Rochas.EPUSP. Departamento de Minas.5. BIENIAWSKI, Z. T. (1976). Rock massclassification in rock engineering. In: Ex-ploration for rock engineering. Proc. of theSymposium (ed. Z. T. Bieniawski), A. A.Balkema, 1, pp. 97-106. Cape Town.6. BIENIAWSKI, Z. T. (1989). Engineeringrock mass classification. Wiley 271 p.,New York.7. SERAFIM, J. L. & PEREIRA, J. P. (1983).Considerations of the geomechanics classi-fications of Bieniawski. Proc. Int. Symp.Geol. Underground Constr., LNEC, Lisbon,vol.1, p II-33 – II-428. HASUI, Y. & SADOWSKI, G. R. (1976).Evolução geológica do pré-cambriano daregião sudeste do Estado de São Paulo.Revista Brasileira de Geociências, 6 (3),pp. 182-200. São Paulo.9. HOEK, E.; KAISER, P. K. & BAWDEN,W. F. (1995). Support of undergroundexcavations in hard rock. A. A. Balkema,215 p., Rotterdam.10. HOEK, E. (1998). “Rock engineering”,editado por Roberto Kochen e Paulo Cella,publicado por CBMR e CBT.11. CELESTINO, T. B.; GIAMBASTIANI,M. & BORTOLUCCI, A. A. (2001). “Waterinflows in tunnels: Back-analysis and roleof different lining systems”. World TunnelCongress, International Tunelling Associ-ation, Vol. 2, pp. 547-554, Milan.

timento de 2a Fase) – alívio de 0% dastensões iniciais na escavação, e alí-vio dos 100% finais (por efeito de de-formação lenta do maciço) na insta-lação do revestimento de 1a Fase e 2a

Fase simultaneamente, atuando so-lidariamente ao revestimento de 1a

Fase com espessura integral.O Cenário 4 se revelou o mais des-

favorável para o revestimento de 2a

Fase. Para efeito de dimensionamento,foi considerado o cenário 4 nos em-boques. Na análise dos trechos em ro-cha, no interior do túnel, foram con-siderados apenas os Cenários 1 e 2.Isto porque o passo de avanço da es-cavação é muito elevado (cerca de 4metros), possibilitando o alívio detensões iniciais na escavação. Ocor-rendo esse alívio, não é razoável con-siderar os cenários 3 e 4.

Parâmetros adotadosPara o revestimento de concreto pro-

jetado adotou-se E inicial = 30 GPa, e Edegradado = 0,33 x E inicial = 10 GPapara o revestimento de 1ª Fase. Adota-ram-se os parâmetros geotécnicos apre-sentados na tabela 3 para o materialocorrente nas seções em rocha.

Resultados da análiseNas figuras 2, 3 e 4 são apresenta-

dos exemplos dos diagramas geradospela modelagem numérica pelo FLAC.

Resumo dos resultados dorevestimento de 2ª Fase

Através dos esforços solicitantesobtidos na análise numérica, foi dimen-sionado o revestimento de 2ª Fase comos critérios de dimensionamento deconcreto armado no Estádio III, de acor-do com a NB-1/1978. Na tabela 4 éapresentado um resumo dos resultadosobtidos.

ESTUDO DE PERCOLAÇÃO

DE ÁGUA NO REVESTIMENTO

Para verificar se a espessura do re-vestimento calculado satisfaz a condi-ção de estanqueidade foi realizado umestudo de percolação de água no reves-timento dos túneis. Isso foi feito atra-vés de uma modelagem numérica coma utilização do programa FLAC 4.00.Foi criado um modelo representativo daseção do túnel, com geometria e cober-tura próximas da situação real. Foi con-siderado revestimento de concreto parao túnel e maciço saturado ao redor.

Para o concreto projetado foi adota-do coeficiente de permeabilidade iguala 1,0 x 10-7cm/s, valor esse considera-do médio segundo estudos de retroa-nálise de infiltrações em vários túneis(Celestino et al., 2001), que tambémmostrou valores de permeabilidadepara o maciço igual a 1,0 x 10-6 cm/s.Nas figuras 5 e 6 são apresentados osdiagramas gerados pela modelagemnumérica pelo FLAC.

Para os parâmetros acima, a vazãomáxima no revestimento do túnel éigual a 4,6 x 10-7m3/s/m, ou seja, 0,81litros/dia/m2. Essa vazão é aceitávelpara o revestimento do túnel, uma vezque não acarretaria infiltrações exces-sivas ou ocorrência de pingos de água.Através de avaliação no campo, foramobservadas surgências de água.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este artigo apresentou a metodolo-gia das análises efetuadas para o re-vestimento final do Túnel 1 do Rodoa-nel Mário Covas, com ênfase à impor-tância adicional do mapeamento geo-mecânico do maciço, efetuado porgeólogo de frente de túnel durante a es-cavação, o qual serviu de base para onovo dimensionamento das espessurasdo revestimento.

AgradecimentosAo Desenvolvimento Rodoviário

S.A., Dersa, representado pelo seu pre-sidente, dr. Sérgio G. Pereira, e ao en-tão secretário de Transportes, dr.Michael Paul Zeitlin, pelo apoio naelaboração deste trabalho, e autoriza-ção para sua publicação. Ao geólogoAntônio Norberto Mirandola, que ela-borou o mapeamento geológico-geo-mecânico durante a escavação.

OHCERTanretniatsiP anretxeatsiP

esaFª1 esaFª2 esaFª1 esaFª2

luSeuqobmE mc53 mc53 mc53 mc51

lartneC mc21 mc31a11 mc21 mc31a11

etroNeuqobmE mc21 mc51 mc53 mc51

Tabela 4 - Pista interna - revestimentos