Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Floriano Rodrigues de Moraes Neto.pdf: 3384428 bytes, checksum: 25598c7b69ec1f6df8596059eb0b923b (MD5) Previous issue date: 2011-08-29 / With the accelerated occupation of the space, the use of tunnels play an important role in engineering, in this sense, the deformations control during it s construction process is very important for the best performance of tunnels. In this sense the numerical analyzes represent a likely economy in the design process. This paper uses a theory of elasticity in the FlexPDE, the same allows the solution of a system of partial differential equations using the finite elements method and producing a graphical output of the problem. In this sense simulations were performed using three-dimensional numerical deep tunnel under the elastic rock in a physical environment continuously, equivalent to the rock mass. Analyzes were made of three-dimensional numerical condition and constructive process of a circular tunnel deep in the rock. These results were compared with the elastic solution of Kirsch for a cross section corresponding to the plane strain state, showing good concordance of numerical results with the analytical. After the verification stage of the numeric model has also been given to the numerical simulation 3D and analyses based on monitoring data from the tunnel auxiliary of the Hydroelectric Power Plant (HPP) of Simplicio/Anta, located in Paraiba do Sul River, in the state of Rio de January - RJ. In this work were carried out measurements of convergence in various sections of the tunnel at the same time of excavation progress. These results and the parameters of characterisation, strength and deformation were colected from Vissoto Junior (2009). Finally the results of the analyzes numerical 3D were compared with the results of field, and after the adjustment of geotechnical parameters in back analyses was obtained a good concordance of numerical results with field data. In this case studied the excavation of the tunnel had a linear elastic behavior since the rock mass is of good quality and the tunnel relatively small. / Com a ocupação acelerada dos espaços superficiais, a utilização de túneis passa a desempenhar um papel importante na engenharia, neste sentido o controle de suas deformações durante o processo construtivo dos mesmos, é de vital importância para o melhor desempenho de túneis. Nesse sentido as análises numéricas representam uma provável economia na fase de projeto. Este trabalho utiliza-se a teoria da elasticidade no programa FlexPDE, o mesmo permite a solução de um sistema de equações diferenciais parciais utilizando o método de elementos finitos e produzindo uma saída gráfica do problema. Neste sentido foram realizadas simulações numéricas tridimensionais de escavação de túneis profundos em regime elástico em maciços rochosos num meio físico contínuo, equivalente ao maciço fraturado. Foram feitas análises numéricas tridimensionais da condição e processo construtivo de um túnel circular profundo escavado em rocha. Estes resultados foram comparados com a solução elástica de Kirsch para uma seção transversal correspondente ao estado de deformação plana, observando-se boa concordância dos resultados numéricos com os analíticos. Após a etapa de verificação do modelo numérico deu-se também a simulação numérica 3D e retroanálise com base em dados de monitoramento do túnel auxiliar de jusante da Usina Hidroelétrica (UHE) de Simplício/Anta, localizada no Rio Paraíba do Sul, município do Rio de Janeiro RJ. Nesta obra foram realizadas medições da convergência em diversas seções do túnel ao mesmo tempo em que ocorria o avanço da frente de escavação. Estes resultados e os parâmetros de caracterização, resistência e deformação foram retirados do trabalho de Vissoto Junior (2009). Finalmente os resultados obtidos das análises numéricas 3D foram comparados com os resultados de campo, e após o ajuste dos parâmetros geotécnicos realizados na retroanálise foi obtida uma boa concordância dos resultados numéricos com os dados de campo. Neste caso estudado a escavação do túnel teve um comportamento elástico linear já que o maciço rochoso é de boa qualidade e o túnel relativamente pequeno.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM LUCAS.pdf: 3465036 bytes, checksum: 8f3ffb1c56acebb8a4d9a43cdb6113d2 (MD5) Previous issue date: 2009-06-09 / Currently, the increasing demand for great workmanships in Brazil, had become an impediment for the development of Brazil. The Geotechnical Engineering is considered an essential tool, in great workmanships (hydroelectric power plants, subways, tunnels, etc.) supplying technical support for design and construction. In this context, the underground excavations in rock have increased too much. This work presents a study of the behavior of the closer of an underground excavation in rock, where it was considered as case study, Simplício hydroelectric power plant, located in the Paranaíba do Sul river, in frontiers of the States of Rio de Janeiro and Minas Gerais. By means of laboratory tests with samples of intact rock and survey mapping of discontinuities, was characterizes the rock mass. Establishing the principal geomechanic parameters and estimating the in-situ stress state of the rock mass, then was chose the geomechanical model and made a numerical simulation of the excavation process tunnel help downstream of tunnel 3. For the tunnel study was conducted a numerical axial analysis symmetry of the relaxation of the excavated mass on the distance from the face of excavation, to determine the moment of installation and simulate a support of the tunnel closer. For the carried out simulation, the rock mass behaved only in the elastic range, finding closer the results of the simulation, the results on the field by monitoring the tunnel. It was observed that for the degree of alteration of the studied mass, the rupture could occur for the rock as well for the discontinuities, depending on the wedges formed for the discontinuities families and the support type applied in the rock mass / Atualmente, a crescente demanda por grandes obras no Brasil, tem se tornado um gargalo para o desenvolvimento. A Geotecnia se coloca como uma ferramenta essencial, em obras de infra-estrutura (usinas hidrelétricas, metrôs, túneis etc.); fornecendo suporte técnico para projetos e execução de obras. Neste contexto, as escavações subterrâneas em rocha têm aumentado muito na última década. Esta dissertação apresenta um estudo do comportamento da convergência de uma escavação subterrânea em rocha, onde foi considerado como estudo de caso, a Usina Hidroelétrica (UHE) de Simplício/Anta, localizada no Rio Paraíba do Sul, na divisa entre os Estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. Por meio de ensaios em laboratório com amostras de rocha intacta, levantamento estrutural da rocha, e resultado de ensaios em campo foi caracterizado o maciço rochoso. Determinados os principais parâmetros geomecânicos e estimado o estado das tensões originais da rocha, foi então escolhido o modelo geomecânico e realizado a simulação numérica do processo de escavação do túnel auxiliar de jusante do túnel 3 (TAJ TN3). Para o túnel estudado foi realizado uma analise numérica axissimetrica da relaxação do maciço escavado em relação a distância da face de escavação, para determinação do momento da instalação do suporte e simulação bidimensional da convergência do túnel. Para a simulação realizada o maciço comportou-se apenas na faixa elástica, aproximando os resultados obtidos pela simulação, dos resultados em campo através do monitoramento da convergência. Foi observado que para o grau de alteração do maciço estudado, os modos de ruptura, podem ser tanto pela rocha quanto pelas descontinuidades, dependendo das cunhas formadas pelas famílias de descontinuidades e pelo tipo de suporte aplicado no maciço rochoso