Concreto Projetado (Geotecnia)
Introdução
Em geral
Os mecanismos de instabilidade correspondem à forma como o maciço responde à alteração do seu estado de equilíbrio de tensões devido ao desenvolvimento de atividades como escavações subterrâneas e construção de taludes. Dependendo do tipo de comportamento que a rocha intacta apresenta, as consequências que poderão ser geradas serão, seja como ruptura resultante de fraturamento frágil, deslizamento ou deformações da matriz rochosa.
Mecanismos de instabilidade controlados por deformação
Mecanismos como inchaço e compressão produzem um movimento para dentro das paredes do contorno do túnel ao longo do tempo. A intensidade da taxa de movimento e a magnitude desses deslocamentos variam no túnel dependendo da geologia, do estado de tensão original (pré-escavação) e da forma que o túnel terá.
À medida que a escavação se desenvolve, forma-se uma “zona plástica” que a envolve, dependendo da relação entre a resistência e o nível de tensão induzido, esta pode ser estabilizada ou aumentada até o colapso da escavação.
Ambos os mecanismos podem ocorrer tanto em solos como em maciços rochosos e, portanto, são movimentos dependentes do tempo.
A aplicação de sistemas de apoio para conter estes fenômenos pode produzir grandes “tensões” nos apoios devido ao aumento constante da carga sobre os mesmos, eventualmente podem falhar e gerar movimentos significativos das paredes. Isto considera a geometria e tipo de suporte e a geometria e geologia do túnel.
Para estudar os fenómenos de Compressão e Intumescimento são utilizados ensaios laboratoriais, de forma a recriar à escala as ocorrências durante estes processos de forma a prever o comportamento da rocha.
Como modelar computacionalmente
É possível analisar esses mecanismos através da utilização de ferramentas computacionais que aplicam Elementos Finitos (MEF), com softwares como o PLAXIS 3D, considerando as características para o modelo do material (por exemplo Soft Soil Creep Model). Além de critérios de falha como Mohr-Coulomb, parâmetros de rigidez como Índice de inchaço, Índice de compressão, Índice de fluência.