Curso de suporte para túneis em rocha

Apresentação

Uma das tarefas mais importantes de um profissional de túneis ou de mineração é desenvolver métodos de construção e suporte ao maciço rochoso que resultem em escavações subterrâneas seguras. A segurança deve ser garantida não apenas durante a vida útil da estrutura (longo prazo), mas também durante a construção (curto prazo). Para concluir esta tarefa com êxito, os engenheiros devem ter, no mínimo, um conhecimento básico dos princípios de análise geomecânica de suporte de solo. O objetivo deste curso é fornecer ao aluno introduções fáceis de entender sobre alguns dos conhecimentos necessários para se projetar o suporte em de escavações subterraneas em rocha.

Em primeiro lugar, é essencial entender quais mecanismos de ruptura precisam ser abordados nas análises. Nos túneis rochosos, esses mecanismos de ruptura são diferentes daqueles observados em túneis em devido à natureza descontínua dos maciços rochosas. É preciso considerar e entender a interdependencia entre esses mecanismos e os três princípios básicos de suporte de túneis em rocha: (a) suspensão, (b) reforço e (c) retenção de superfície.

Em segundo lugar, o projetista também deve entender a interdependencia entre esses mecanismos e os métodos construtivos. Por exemplo, o mesmo suporte pode ser seguro ou inseguro dependendo do tempo de sua instalação (sequência de avanço e suporte) ou se o túnel foi escavado com seção total ou em seções parciais (sequência de escavação). Outro fator é o método de escavação e seus impactos no desempenho do suporte. Por exemplo, métodos de escavação mecanizada, como ‘roadheaders’, têm muito menos probabilidade de perturbar o maciço rochoso ao redor da escavação do que nas operações com perfuração e detonação, o que certamente melhora o desempenho dos elementos de reforço e retenção de superfície (por exemplo, tirantes e revestimentos de concreto projetado).

Por último, mas não menos importante, os engenheiros devem entender a diferença mais fundamental entre os conceitos usados em projeto de suporte de solos e os utilizados no projeto de outras estruturas, como pontes ou edifícios, principalmente ao usar métodos com fatores de carga e resistência (LRFD). O principal componente que carrega um suporte de um túnel é o maciço rochoso, que al mesmo tempo também fornece resistência. Em outras palavras, carga e resistência são interdependentes. Com algumas exceções, isso também significa que o dimensionamento do suporte está diretamente associado a mecanismos de ruptura controlados por deslocamento, onde as cargas não são constantes, mas a função da deformação. Isso também explica o porque certa plastificação é aceitável na engenharia de solos e rochas, enquanto evitado em outros campos da engenharia onde os mecanismos de falha são predominantemente controlados por cargas/forças, por exemplo. em projeto estrutural de pontes.

Objetivos

Ao fim deste curso, você terá a experiência e os conhecimentos básicos necessários para entender:

• Os mecanismos típicos de ruptura em túneis em rocha e como resolvê-los
• A interdependência entre cargas e resistência e seu impacto no projeto
• Os princípios básicos do projeto de suporte de solo em túneis de rochas: (a) suspensão, (b) reforço e (c) retenção de superfície.
• Dimensionamento detalhado de tirantes em rocha e revestimentos de concreto projetado
• O impacto dos métodos de construção e sequência da escavação

Todos os assuntos serão explicados com exemplos fáceis de entender. As lições se concentrarão principalmente em aspectos práticos de projetos reais. Onde aplicável e possível, também serão fornecidas ferramentas de dimensionamento com planilhas e período de teste de programas úteis (a confirmar com a empresa fornecedora, ou a ser pedido individualmente pelo aluno).

Modulo 1: Resumo sobre mecanica das rochas

– Classificação Geomecanica
– Resistencia e Deformabilidade da rocha intacta
– Resistencia e Deformabilidade das descontinuidades
– Resistencia e Deformabilidade do maciço rochoso
– Modelamento por meio continuo versus descontinuo

Modulo 2: Comportamento Geomecanico e Interação maciço-suporte

– Mecanismos de rupture e sua relação com o suporte
– Rupturas controladas por deformações versus ontroladas por carregamento
– Principios de projeto e dimensionamento: (a) suspensão, (b) reforço and (c) retenção
– Use of numerical methods

Modulo 3: Dimensionamento de tirantes

– Tipos de tirantes
– Efeitos de suspensão ou ancoragem
– Efeitos de reforço
– Métodos numéricos

Modulo 4: Dimensionamento de concreto projetado

– Efeitos no comportamento global da escavação
– Efeitos na estabilidade local ou contras blocos pequenos
– Fibras versus malha
– Requisitos básicos para dimensionamento com fibras

Modulo 5: Métodos construtivos e sequencia

– Avanço da escavação, trecho não-suportado e entrada de operarios
– Efeitos 3D relacionados à instação de suporte
– Impacto da sequencia de escavação
– Pre-suporte

David Oliveira

Dr. David Oliveira é engenheiro profissional com certificação mais alta da do Instituto de Engenharia Australiana e tem mais de 20 anos de experiência em engenharia geotécnica e civil. Atualmente, ele é Diretor Técnico da região Ásia-Pacífico do Jacobs Engineering Group (uma empresa com mais de 800 profisionais de túneis e de engenharia geotecnica) e é o especialista global em assuntos de túneis de rocha.

David também é pesquisador adjunto da Universidade de Wollongong e professor da Universidade de Sydney. Possui doutorado em Engenharia Civil pela Universidade de Wollongong-Austrália, Mestrado em Ciências em engenharia geotécnica pela Universidade de Brasília-Brasil e mestrado em engenharia de escavações subterrâneas e túneis pela Universidade Federal da Bahia- Brasil. David tem mais de 60 publicações em revistas técnicas e conferências.

Ele esteve envolvido em uma ampla gama de projetos, variando de projetos complexos a céu aberto e minas subterrâneas profundas e altamente estressadas a grandes projetos civis de infra-estrutura em cidades densamente povoadas (túneis, rodovias etc.). Entre os países que já participou de projetos se incluem Brasil, Australia, Canada, Filipinas e  Indonesia.

Trata-se de um curso online, através do Campus Virtual, onde é fornecido um ambiente dinâmico e flexível para que o aluno possa acompanhar o curso ao seu ritmo. Nesta plataforma virtual, os alunos poderão consultar todos os conteúdos do curso, incluindo:

– Vídeos
– Tutoriais
– Aulas por videoconferência
– Textos
– Exemplos práticos
– Exercícios de avaliação de conhecimentos
– Documentação complementar

Destaca-se a realização de videoconferências em direto, onde formadores e formandos podem interagir para partilha de conhecimentos e resolução de dúvidas. Estas videoconferências serão gravadas, para poderem ser descarregadas por qualquer formando a partir do dia seguinte à realização da mesma.

Além disso, o formando poderá utilizar o fórum da plataforma, podendo interagir com os formadores e com os outros formandos.

Também será estabelecido um sistema de tutoriais através de correio eletrónico dos formadores, podendo assim resolver possíveis dúvidas e que servirá de meio mais direto para que os formadores coloquem questões específicas de cada módulo ou tema.

Este curso é destinado a profissionais com algum conhecimento de graduação em mecânica do solo ou geomecânica, como:

• – Alunos de pós-graduação em Geologia, Geologia, Mineração e Geotecnia / Engenharia Civil interessados em aprender os princípios de suporte para túneis
• – Profissionais de geologia, geologia, mineração e geotécnica / engenharia civil que desejam seguir ou fazer a transição para uma carreira em escavações subterraneas
• – Profissionais de túneis (técnicos e engenheiros) que precisam atualizar seus conhecimentos em suporte para túneis em rocha
• – Profissionais de engenharia estrutural que desejam ter uma compreensão mais abrangente do projeto de suporte para túneis em rocha

Como acreditação da aquisição de conhecimentos e da formação técnica e prática, os formandos que terminarem com sucesso os testes de avaliação do curso terão um certificado académico, emitido pelo Ingeoexpert. Esse certificado é digital e protegido pela tecnologia “Blockchain”, que permite que seja único e incorruptível, permitindo assim verificar-se a sua autenticidade.

O certificado pode ser descarregado pelos formandos ou recebido por correio eletrónico e compartilhado em redes sociais, bem como incorporado em qualquer website.

Estruturas subterrâneas são uma das melhores soluções para problemas urbanos e para ligações interurbanas em rodovias montanhosas. Uma ampla gama de estruturas subterrâneas é continuamente necessária para melhorar as condições de vida nas cidades. Túneis para transporte (auto-estradas, metrôs) e serviços públicos (abastecimento de água, esgoto, eletricidade etc) são uma prioridade na maioria dos países em desenvolvimento, e estruturas subterrâneas para revitalização do centro da cidade e para uso público (bibliotecas, museus, estacionamento de carros, entretenimento e lazer) são de grande interesse nos países desenvolvidos. Qualquer que seja o tipo de estruturas subterrâneas em um ambiente urbano, todas elas visam liberar espaço na superfície para necessidades humanas mais nobres, melhorando as condições de vida de nossas cidades. No caso de ligações interurbanas, os túneis de longa extenão são justificados economizando tempo e reduzindo custos (viagens mais curtas e menor consumo de energia), maximizando a segurança e minimizando os impactos ambientais. Nunca houve um momento melhor para se tornar um engenheiro de túneis e este vídeo da ITA-AITES explica bem: https://www.youtube.com/watch?v=hvDhlSpfjC0