[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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:58611 |
| Date | 12 April 2022 |
| Creators | RAFAELLA VILLELA SAMPAIO |
| Contributors | RAQUEL QUADROS VELLOSO, RAQUEL QUADROS VELLOSO, RAQUEL QUADROS VELLOSO, RAQUEL QUADROS VELLOSO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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