[pt] ANÁLISE COMPUTACIONAL DE ESCAVAÇÕES SUBTERRÂNEAS EM MACIÇO ROCHOSO FRATURADO COM AVALIAÇÃO DA POROPRESSÃO NAS DESCONTINUIDADES

[en] NUMERICAL MODELING OF EXCAVATIONS IN A JOINTED ROCK MASS WITH THE EVALUATION OF PORE-WATER PRESSURE IN THE DISCONTINUITIES

[pt] RAFAELLA VILLELA SAMPAIO

[pt] METODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS

[pt] MACICO ROCHOSO FRATURADO

[pt] POROPRESSAO

[pt] ESCAVACOES

[en] DISCRETE ELEMENTS METHOD

[en] JOINTED ROCK MASS

[en] PORE PRESSURE

[en] EXCAVATIONS

[pt] O objetivo deste trabalho foi o de verificar a influência da modificação no campo de tensões ao redor de uma escavação em um maciço rochoso fraturado, observando a ocorrência do fechamento de fraturas e a redução da condutividade hidráulica na região ao redor da escavação. São apresentadas inicialmente as características básicas que devem ser consideradas ao analisar problemas em maciços rochosos fraturados e apontados os possíveis efeitos de uma escavação neste tipo de material. Uma breve revisão bibliográfica mostra alguns tipos de técnicas de análises numéricas disponíveis para simulação de problemas em meios descontínuos, com ênfase no método dos elementos discretos e, em especial, no método dos elementos distintos (DEM), empregado no software UDEC da Itasca Consulting Group Inc., utilizado neste trabalho. As simulações utilizam um acoplamento hidromecânico, onde o maciço é representado por um conjunto de blocos e as descontinuidades são tratadas como contornos dos blocos, sendo o fluxo permitido apenas no interior das fraturas. Foi utilizado um modelo hipotético com escavação circular para validação da modelagem a partir de soluções analíticas presentes na literatura. Além disso, foi realizado um estudo de caso real, de dois túneis localizados em uma importante via na cidade do Rio de Janeiro. A análise paramétrica do problema mostra a influência da modificação de algumas variáveis importantes neste tipo de fenômeno. Por fim, foram analisados os resultados de todos os casos, com suas considerações finais e sugestões para trabalhos futuros.

[en] This work aims to verify the influence of the stress field changing around an excavation in a jointed rock mass, noticing the fracture closure and the hydraulic conductivity decrease in the region surrounding the excavation. At first, the basic characteristics that should be considered in jointed rock masses analyses are presented, pointing out the potential effects caused by excavations in such materials. A brief literature review presents some types of numerical analysis techniques available for discontinuous medium modeling, focusing on the discrete elements methods and, specifically, in the distinct element method (DEM), applied in the UDEC software by Itasca Consulting Group Inc., which was utilized in this work. The simulations make use of a hydromechanical coupling, being the rock mass represented by an assembly of blocks. The water flow takes place among the discontinuities, which are treated as blocks’ boundaries. A hypothetical model was used for modeling validation by comparison with analytical solutions from the literature. Besides that, it was accomplished a real case study of two tunnels located at an important road in Rio de Janeiro city. The parametric analyses of the problem show the influence of changing some important variables in this type of phenomenon. At last, all the results have been discussed, with final considerations and future works suggestions.

RAQUEL QUADROS VELLOSO

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

RODRIGO PELUCI DE FIGUEIREDO

ANDREA FERREIRA BORGES

RAQUEL QUADROS VELLOSO

2022-04-12

2021-07-09

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=58611@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=58611@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.58611