Orientador : Prof. Dr. Luiz Alkimin de Lacerda / Coorientador : Prof. Dr. André Pacheco de Assis / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 13/05/2016 / Inclui referências : f. 146-151 / Área de concentração / Resumo: Avaliar a estabilidade de um túnel escavado em rocha é algo que demanda um vasto conhecimento, haja vista as incertezas inerentes às propriedades mecânicas e geométricas do maciço. Um dos parâmetros fundamentais para este tipo de análise são as tensões in-situ, pois, durante a escavação, alterações no campo de deformações do maciço são geradas e novas tensões surgem, podendo impactar diretamente na estabilidade da escavação. Além disso, outro fator importante no estudo de escavação em rocha é o conjunto de descontinuidades, pois são elas que conduzem a deformabilidade, a resistência e a permeabilidade de um maciço. Ademais, podem induzir anisotropia no plano de ruptura do maciço rochoso. Para isso, é importante adotar um critério de ruptura adequado visando a segurança do empreendimento. Diante desse contexto, o presente trabalho visa apresentar a formulação de elementos de contorno para meios isotrópicos e anisotrópicos para avaliar o estado de tensões e deformações de um maciço rochoso. A adoção por este método deu-se pela vantagem de poder aplicá-lo em domínios infinitos. Para avaliação da estabilidade, adotou-se o critério de Hoek-Brown onde o parâmetro que representa a perturbação devido ao fogo é introduzido por uma variação linear na qual limita a distância máxima para ocorrência de ruptura num maciço rochoso. Devido às incertezas dos parâmetros de entrada para compor a modelagem de um maciço, um modelo probabilístico utilizando o Método de Monte Carlo é incorporado ao código implementado. Para incluir os efeitos da presença de uma descontinuidade num maciço, formulações da mecânica do contato, com aderência e separação, são introduzidas por meio da inserção de sub-regiões. Para isso, um processo iterativo incluindo passos de carga foi introduzido com o intuito de observar a evolução da área de ruptura numa escavação submetida a um estado de tensões iniciais. A validação do código deu-se por meio de soluções analíticas para problemas conhecidos. Ao comparar os resultados obtidos para os casos isotrópicos e anisotrópicos, conclui-se que nem sempre a modelagem em meio isotrópico é uma alternativa conservadora na análise na estabilidade de um túnel. Com relação à modelagem de múltiplas sub-regiões, em meio anisotrópico, os resultados para o caso de interfaces completamente aderidas foram convincentes. Para os casos com possibilidade de abertura de uma descontinuidade cuja validação deu-se por meio de um modelo de mecânica da fratura, os resultados obtidos foram satisfatórios e limitados pelos recursos computacionais disponíveis. Em suma, o código implementado mostrou um grande potencial para análise de estabilidade de túneis escavados em rocha. Palavras-chave: Mecânica das Rochas. Método dos Elementos de Contorno. Anisotropia. Tensões Iniciais. Descontinuidades. / Abstract: To evaluate the stability of a tunnel excavated in rock is something that requires a great knowledge considering the uncertainties inherent to the mechanical and geometrical properties of the rock mass. One of the fundamental parameters for this type of analysis are the in situ stresses, since, during the excavation, changes in the strain field of rock mass are generated and new stresses arise, which can directly impact on the stability of the excavation. Furthermore, another important factor in the study of rock excavation is the group of discontinuities, who lead the deformability, strength and permeability of a rock mass. Moreover, they can induce anisotropy in the rock mass failure plan. Thus, it is important to adopt an appropriate failure criterion aiming at the security of the excavation. In this context, this work presents a formulation of the boundary element method for isotropic and anisotropic media to assess the state of strains and stresses within a rock mass. The adoption of this method was due to its modeling advantages when applied to infinite domains. To evaluate the stability, the Hoek-Brown criterion was adopted where the parameter representing the mass disturbance due to fire is introduced by a linear function with a fixed range limiting the maximum distance for occurring rupture of the rock mass. Due the uncertainties of input parameters, for modeling of the rock mass, a probabilistic model using the Monte Carlo method is incorporated into the implemented code. To include the effects of the presence of discontinuities in rock mass, mechanical contact formulations with stick and separation conditions are introduced by insertion of subregions. For this, an iterative process including load steps was introduced in order to observe the evolution of the rupture area in an excavation under an initial state of stress. The code was validated by analytical solutions of known problems. By comparing the results obtained for the isotropic and anisotropic cases, it is concluded that modeling with isotropic medium condition is not always a conservative alternative in the stability analysis of a tunnel. With respect to modeling with multiple subregions in an anisotropic medium, the results for the case of completely bonded interfaces were convincing. For cases with the possibility of opening discontinuities, validated by means of a fracture mechanics simple model, results were satisfactory and limited by the available computational resources. In summary, the implemented code showed great potential for stability analysis of tunnel excavations in rock. Keywords: Rock Mechanics. Boundary Element Method. Anisotropy. Initial Stress. Discontinuities

Submitted by Gisele Machado Mota null (giselemmota@gmail.com) on 2017-05-08T16:44:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gisele_M_Mota.pdf: 8332659 bytes, checksum: f2402d344c43cc96f068e2cb9c3b7841 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-08T17:16:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gisele_M_Mota.pdf: 8332659 bytes, checksum: f2402d344c43cc96f068e2cb9c3b7841 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T17:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Gisele_M_Mota.pdf: 8332659 bytes, checksum: f2402d344c43cc96f068e2cb9c3b7841 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / As construções nos grandes centros urbanos requerem cada vez mais o uso do espaço subterrâneo. Diante dessa necessidade, são necessárias estruturas de contenção eficientes de modo a garantir uma escavação segura e sem comprometimento das estruturas vizinhas. Muitos são os métodos de dimensionamento de estruturas de contenção e os programas disponíveis para este dimensionamento são na maioria deles, comerciais e de interface mais complexa. Este trabalho avalia o potencial do programa Ftool, criado por Luiz Fernando Martha junto ao Tecgraf/PUC-Rio para análise de estruturas, como ferramenta preliminar para o dimensionamento de uma cortina atirantada, mostrando que o programa de computador com apelo em estruturas poderá ser aplicado em geotecnia. O caso principal estudado foi de uma cortina atirantada executada na cidade de Curitiba, estado do Paraná, numa região onde o solo pertence da Formação Guabirotuba. Esta obra contava com instrumentação por inclinômetros posicionada na região mais crítica da estrutura onde foram observadas medidas de deslocamentos horizontais acima dos previstos em projeto. Ao final das simulações chegou-se a uma curva de deslocamentos horizontais a qual foi comparada àquela obtida pela instrumentação (inclinômetro e carga dos tirantes). Para as análises adotou-se o módulo de elasticidade do solo igual a duas vezes e meia o número de golpes do SPT e uma extensão equivalente ao espaçamento entre vigas. Os deslocamentos finais previstos ficaram dentro da faixa dos deslocamentos medidos. Ao final, uma discussão é apresentada quanto à modelagem da cortina pelo Ftool no que diz respeito ao uso do elemento mola formando o modelo de Winkler. / Building in urban centers increasingly requires the use of underground space. Faced with this, efficient Reinforced Walls are required to ensure safe excavation of neighboring structures. Several design methods for this structures and softwares are available, most of them commercial and with a complex interface. This study evaluates the potential of the software Ftool, created by Tecgraf / PUC-Rio for analysis of structures, as a preliminary tool for anchored wall’s design. The principal case studied here, is an anchored wall built in the city of Curitiba, state of Paraná, in a region where the soil belongs to the Guabirotuba Formation. This work counted with instrumentation by inclinometers positioned in the most critical region of the structure where bigger horizontal displacements measurements were observed those the predicted in project. At the end of the simulations a horizontal displacement curve was reached which was compared to that obtained by the instrumentation. The expected final displacements were within the range of measured displacements. A discussion is presented at the end regarding the modeling of the wall by Ftool, with respect to the use of the Winkler’s spring element model.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-27T16:27:21Z No. of bitstreams: 1 2010_JoaoCarlosBaptistaJorgedaSilva.pdf: 16978273 bytes, checksum: a449c3598281215294a725536ddf7d9f (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-07-08T18:31:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_JoaoCarlosBaptistaJorgedaSilva.pdf: 16978273 bytes, checksum: a449c3598281215294a725536ddf7d9f (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T18:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_JoaoCarlosBaptistaJorgedaSilva.pdf: 16978273 bytes, checksum: a449c3598281215294a725536ddf7d9f (MD5) / A construção de um emboque de túnel, normalmente, envolve uma complexidade de fatores, tais como zonas de transição entre solo e rocha, maciços não confinados, comportamento tipicamente tridimensional, presença de obras de contenção acima e/ou abaixo da abertura, pouca cobertura, presença de construções preexistentes e interferências diversas acima do nível do emboque com a necessidade de transposição rápida deste trecho. Soma-se, ainda a estes fatores, uma crescente exigência da sociedade quanto aos fatores paisagísticos, arquitetônicos, de funcionalidade e segurança operacional e ambiental que cercam os atuais projetos de emboques. No caso do emboque Lapa, do trecho Lapa-Pólvora, do Sistema Metroviário de Salvador (Metrosal), além de todos os fatores que envolvem a construção de um emboque de túnel, mais duas vertentes deram a esta obra um caráter particular: a necessidade de executar uma obra de tal amplitude, dentro de uma estação de transbordo rodoviário, cujo acesso é feito por milhares de pessoas/dia, sem que o sistema fosse interrompido, e a existência de dezenas de interferências, com a infraestrutura da cidade e as construções pré-existentes, a maior parte delas sem qualquer tipo de cadastro. Este trabalho analisa vários fatores que envolvem o projeto e a construção de emboques de túneis, entre eles, arquitetura, segurança, funcionalidade, meio ambiente, modelagem com programas numéricos diversos, simulações em grande escala de laboratório, etapas construtivas e monitoramento. Ao mesmo tempo, traz um amplo estudo do perfil de intemperismo de um solo residual do granulito, com a distribuição de seus principais parâmetros geotécnicos com a profundidade, obtida por meio de ensaios de campo e de laboratório. Também foi desenvolvido um equipamento de laboratório para a obtenção do parâmetro do coeficiente de empuxo no repouso (Ko) a partir de amostras de solo extraídas de blocos indeformados. Com os trabalhos desenvolvidos com a modelagem utilizando programas numéricos e modelo em grande escala de laboratório foi possível demonstrar a limitação dos métodos numéricos bidimensionais. Por outro lado, a utilização de meio homogêneo vii equivalente para simulação do suporte e enfilagens se mostrou promissor. No entanto, é fundamental que o projeto considere a alteração do valor de Ko, devido à presença de possíveis contenções nos emboques. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The tunnel portal construction normally involves complex aspects, such as transitions zones between soil and rock, no confined ground, typically three dimension behavior, presence of retaining structures above and/or below of the opening, shallow overburden, presence of existing buildings and interferences above the tunnel and need of rapid execution. Besides, there is the increasing requirement of architectural, functionality, operational safety and environment factors. The Lapa portal, part of the Salvador Subway (Metrosal), in addition to all these constraints, it required the need to be built inside an overflow bus station, serving thousands of passengers per day, without interrupting the system, as well with many interferences with the city infrastructure and existing buildings, most of them without any type of register. This thesis analyzes some factors that are involved in design and construction of tunnel portals, such as architecture, safety and security, functionality, environment, numerical simulations by several programs, large-scale physical models, construction stages and monitoring. A deep study on the granulite residual soil of Salvador was also carried out, involving lab and in-situ tests, resulting on the distribution of its geotechnical parameters along depth. Moreover, it was developed a triaxial cell to determine the coefficient of earth pressure at rest (Ko) of soils, from undisturbed samples. The comparison between lab and in-situ test results has shown very good agreement for the soil tested. Numerical modeling and large-scale model tests demonstrated the limitations of the two-dimension numerical approach. On the other hand, the use of homogeneous equivalent medium for simulating the support and pipe umbrella is quite promising. However, it is important to consider in the tunnel portal design the variations of Ko values due to the presence of retaining structures.

Estuda-se uma combinação do método dos elementos finitos (MEF) com o método dos elementos de contorno (MEC) no acoplamento de uma estrutura reticulada em um domínio bidimensional. Para o caso em análise, os elementos uniaxiais são tratados através do MEF, enquanto que o MEC é utilizado na modelagem do meio contínuo que pode ser homogêneo ou não-homogêneo. Em problemas geomecânicos, é possível simular a sequência de escavação com as modificações estruturais necessárias. As equações do domínio bidimensional, com a influência das estruturas reticuladas, são agrupadas em um sistema que é resolvido pelo algoritmo proposto por Crotty. Utilizando-se o método dos elementos de contorno, a plasticidade do meio contínuo é analisada com um procedimento incremental e iterativo baseado no processo das tensões iniciais. / A combination of finite element method boundary element method (MEC) is studied (MEF) with the for the frame structure and two-dimensional domain. In the analyzed case, the uniaxial elements are treated by MEF, while the MEC be used to model the continuum media which can is homogeneous or not. In geomechanical problems, it is possible to simulate a sequence excavation with the necessary structural modifications. The equations of the two-dimensional domain with the influence of the frame structure, are assembled in the system which is solved by algorithm proposed by Crotty. Using the boundary element method, it is analyzed the plastic behavior of a continuum media by an incremental and iterative procedure, which is based in the initial stress process.

Esta dissertação apresenta uma revisão bibliográfica dos principais aspectos envolvidos nas operações de escavação de rochas com furos de grande diâmetro na mineração a céu aberto. O trabalho expõe o método de perfuração rotativa por ser o mais utilizado na execução desta operação unitária de lavra. Faz-se também um estudo dos principais agentes de desmonte que contribuem no emprego de furos de grande diâmetro na indústria da mineração, especialmente na explotação de minérios metálicos. São analisadas as propriedades do maciço rochoso, na determinação da carga específica e sua influência nos resultados da escavação de rochas por explosivos. É realizada ainda uma análise da metodologia utilizada para o dimensionamento do plano de fogo, baseando-se na inter-relação existente entre seus diversos elementos geométricos. Apresenta-se também a teoria de crateras como uma metodologia alternativa para dimensionamento de plano de fogo. Finalmente mostram-se os principais impactos ambientais decorrentes da detonação de explosivos na escavação de rochas. / This dissertation presents a bibliographical review of the main aspects involved in the open pit blasting operation using large diameter blastholes. The work displays the method of rotary drilling, being the most frequent used in the execution of this mining unitary operation. Here is presented a study of the main blasting agents that contribute to the increasing application of large diameter blastholes in the mining industry, especially in the field of metallic ores. The properties of the rock mass are analysed, in the determination of the powder factor and its influence on the results of rock excavation by explosives. An analysis of the methodology used for the determination a shot plan is carried out based on the existing interrelation between diverse geometric elements involved. The crater theory is also presented as an alternative methodology for the same purpose. Finally, the main environmental impacts caused by blasting in the rock excavation are discussed.

Apresenta-se neste trabalho uma análise comparativa entre o desempenho dos modelos constitutivos de Estados Críticos e do modelo de Mohr-Coulomb, sob o ponto de vista da simulação numérica da construção de um túnel em solo normalmente adensado. Para tanto, toma-se como caso histórico o Metrô de Brasília, no qual a passagem dos túneis gerou recalques bastante elevados em alguns trechos da obra. Estes trechos foram construídos em solo laterítico conhecido como argila porosa vermelha. Conclui-se que os modelos de estados críticos apresentam melhores resultados em termos de deslocamentos.

Estuda-se uma combinação do método dos elementos finitos (MEF) com o método dos elementos de contorno (MEC) no acoplamento de uma estrutura reticulada em um domínio bidimensional. Para o caso em análise, os elementos uniaxiais são tratados através do MEF, enquanto que o MEC é utilizado na modelagem do meio contínuo que pode ser homogêneo ou não-homogêneo. Em problemas geomecânicos, é possível simular a sequência de escavação com as modificações estruturais necessárias. As equações do domínio bidimensional, com a influência das estruturas reticuladas, são agrupadas em um sistema que é resolvido pelo algoritmo proposto por Crotty. Utilizando-se o método dos elementos de contorno, a plasticidade do meio contínuo é analisada com um procedimento incremental e iterativo baseado no processo das tensões iniciais. / A combination of finite element method boundary element method (MEC) is studied (MEF) with the for the frame structure and two-dimensional domain. In the analyzed case, the uniaxial elements are treated by MEF, while the MEC be used to model the continuum media which can is homogeneous or not. In geomechanical problems, it is possible to simulate a sequence excavation with the necessary structural modifications. The equations of the two-dimensional domain with the influence of the frame structure, are assembled in the system which is solved by algorithm proposed by Crotty. Using the boundary element method, it is analyzed the plastic behavior of a continuum media by an incremental and iterative procedure, which is based in the initial stress process.

O motivo da dissertação “Desenvolvimento de um Modelo de Dimensionamento de Equipamentos de Escavação e de Transporte” surgiu da necessidade de apoiar no processo de decisão de dimensionamento dos principais equipamentos de mineração. Este trabalho apresenta um modelo simples e direto para dimensionar os equipamentos principais de mineração (escavadeiras e caminhões) através de uma rotina criada denominada EXCEsimulator, concebido para o cálculo da capacidade das caçambas das escavadeiras, do número dos equipamentos de escavação e de transporte, bem como os tempos de espera das unidades de transporte em carregar. Para tal, definem-se os parâmetros de produtividade e caraterísticas dos equipamentos; calcula-se aplicando um modelo determinístico de produção; e faz-se o levantamento de equipamentos existentes no mercado, reunindo as suas características e serviços prestados pelos representantes ou fabricantes das marcas. Para demostrar a funcionalidade do modelo desenvolvido, o presente trabalho demonstrou, através de um estudo de caso, o dimensionamento de uma frota de carregamento e transporte para uma mineração a céu aberto utilizando indicadores de produção, e uma comparação entre o uso de equipamentos de pequeno e grande porte no aspeto da demanda de equipamento. O estudo foi desenvolvido a partir de uma empresa de mineração hipotética baseada em dados realista. O modelo desenvolvido é aplicável a qualquer tipo de equipamento de escavação e de transporte, independente do seu porte e capacidade de produção. Como conclusão, pretende-se com esta dissertação fornecer uma ferramenta útil para o apoio à decisão de dimensionamento de equipamentos e frotas de escavação e de transporte capaz de suprir a necessidade de uma consulta de mercado. / The reason for the dissertation "Development of an Estimating Model for Excavation and Transport Equipment" arose from the need to support the decision-making process for the size of the main mining equipment. This work presents a simple and direct model for sizing the main mining equipment (excavators and trucks) through a routine created called EXCEsimulator, designed to calculate the capacity of excavator buckets, number of excavation and transport equipment, and As the waiting times of the transport units on loading. For this, the parameters of productivity and characteristics of the equipment are defined; Is calculated by applying a deterministic model of production; And it is made the survey of existing equipment in the market, gathering its characteristics and services provided by the representatives or manufacturers of the brands. To demonstrate the functionality of the developed model, the present study demonstrated, through a case study, the design of a loading and transport fleet for open pit mining using production indicators, and a comparison between the use of small equipment And large in the aspect of equipment demand. The study was developed from a hypothetical mining company based on realistic data. The developed model is applicable to any type of excavation and transportation equipment, regardless of its size and production capacity. In conclusion, it is intended with this dissertation to provide a useful tool to support the decision on sizing equipment and excavation and transport fleets capable of supplying the need for a market consultation.

No presente trabalho, é apresentado um modelo numérico para análise tridimensional de túneis escavados em maciços rochosos reforçados por tirantes aderidos ao longo de todo o seu comprimento. O método numérico utilizado é o método dos elementos finitos. A abordagem usada na modelagem da interação maciço/tirante é o método de homogeneização de meios periódicos. Essa abordagem substitui o meio compósito constituído de rocha e tirantes por um meio homogeneizado equivalente, dispensando a tarefa de discretizar cada tirante separadamente. O comportamento do maciço é considerado elastoplástico perfeito, caracterizado pelo critério de Drucker-Prager, com regra de fluxo associada. O revestimento é considerado elástico, enquanto os tirantes são tratados como inclusões lineares em tração/compressão com lei de comportamento elastoplástica. Com esse modelo foi implementado um código, tridimensional, que simula o processo de escavação pelo método da ativação/desativação de elementos. Esse código é capaz de levar em conta diferentes situações de profundidade, geometria e estado inicial de tensões. Com a finalidade de avaliar o desempenho da abordagem de homogeneização, foi implementado um segundo código, que modela a interação maciço/tirante por meio do método incorporado. Esse método, muito usado em análises de concreto armado, tem em comum com o método de homogeneização a capacidade de lidar com diferentes configurações de reforços utilizando a mesma malha base. Ao final, os dois códigos são utilizados em modelagens de um caso real, o túnel experimental Kielder (Inglaterra), para o qual se dispõe de dados medidos in situ. A comparação destes dados com os resultados das duas modelagens mostra uma aproximação muito boa. / A numerical model for three-dimensional analysis of tunnels excavated in reinforced rock mass by fully grouted bolts is presented in this work. The numeric method utilized is the finite element method and the approach used in the modeling of the interaction mass/bolt is the homogenization of periodic media method. This approach replaces the composite medium formed by rock and bolts by a homogenized equivalent medium eliminating the task of discretizing each bolt separately. The rockmass behavior is considered elastoplastic perfect caracterized by the Drucker-Prager criterion with associated flow rule. The lining is elastic, while the bolts are treated as linear inclusions in tension / compression with elastoplastic behavior law. A three-dimensional code was implemented with this model that simulates the excavation process by means of the activation-deactivation method. This code is able to consider different situations of depth, geometry and initial state of stress. In order to evaluate the performance of the homogenization approach, a second code was implemented to model the interaction rockmass/bolts by means of the embedded method. This method, widely used in analysis of reinforced concrete, has in common with the approach of the homogenization the capacity to deal with different configurations of reinforcements with the same base mesh. Finally, the two codes are used to model a real case, the Kielder experimental tunnel (England), for which in situ measured data are available. The comparison of these data with the results of the two modeling shows a very good approximation.

As escavações subterrâneas têm estado sempre afetadas pelas condições dos maciços, os quais apresentam diferentes características e comportamentos frente a deformações ocasionadas após a escavação de uma galeria ou túnel. Em virtude disto, torna-se necessário uma análise dos parâmetros que permitam estabelecer as condições de segurança do túnel e propõe-se o uso de um sistema estéreo de rastreamento ótico para analisar o deslocamento de artefatos (conjunto de marcadores) instalados sobre o contorno das faces do túnel, a fim de detectarem-se deslocamentos do maciço em pontos estabelecidos com precisão menor a ±1 mm. O sistema proposto opera na região espectral do infravermelho, permitindo assim uma operação em ambientes com baixa luminosidade e com inserção de ruído ótico. Adicionalmente o trabalho inclui resultados de validação e desenvolvimento do sistema de visão estéreo baixo condições de dois cenários de diferente volume espacial, assim como o procedimento realizado para a calibração dos parâmetros intrínsecos e extrínsecos dos sensores do sistema (câmeras monocromáticas). Os resultados obtidos apresentam uma precisão de ±0,1881 mm para artefatos com três marcadores e uma precisão de ±0,4952 para artefatos com quatro marcadores. Finalmente, o sistema opera com uma sensibilidade de 0,99 mm na determinação da posição de um artefato associado a um ponto do perfil do túnel, e desta forma, podem-se definir as condições de estabilidade do maciço rochoso e os requisitos para auxilio as decisões de métodos de tratamento e aumento da segurança. / Underground excavations have always been affected by the conditions of mass, which have different characteristics and behaviors against deformation caused after excavation of a gallery or tunnel. Because of this, it is necessary an analysis of the parameters needed to establish the safety conditions of the tunnel and it is proposed the use of a stereo optical tracking to analyze the displacement of artifacts (set of markers) installed on the contour of tunnels’ faces in order to detect displacements of the mass points established with a precision lower than ±1 mm. This system operates in the infrared spectral region to take advantage of the low light and reduce the optical noise in environments with grace. Further work includes validation results and development of low stereo vision conditions of two different scenarios spatial volume, as well as the procedure carried out to calibrate the intrinsic and extrinsic parameters of the system sensors (monochrome camera) system. The results show an accuracy of ± 0,1881 mm for artifacts with three markers and an accuracy of ± 0,4952 for artifacts with four markers. Finally, the system operates with a sensitivity of 0,99 mm in the determination of an artifact associated with a point in the tunnel profile position, and thus, one can define the conditions for stability of the rock mass and assistance requirements for the decisions of treatment methods and increased.