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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.1997.tde-28062024-094114
Document
Author
Full name
Ana Paula Toledo Ruiz
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 1997
Supervisor
Committee
Celestino, Tarcisio Barreto (President)
Azevedo, Roberto Francisco de
Júnior, Arsênio Negro
Title in Portuguese
Análise de túneis rasos em solos porosos : mecanismos de formação de recalques
Keywords in Portuguese
fator de segurança
recalques
simulação numérica
solos porosos
túnel
Abstract in Portuguese
Neste trabalho apresentam-se análises bidimensionais pelo método de diferenças finitas de um túnel raso em solo poroso. Foram definidos critérios de modelagem numérica adequados para túneis rasos. O comportamento tensão x deformação x variação volumétrica dos materiais geotécnicos envolvidos foi definido a partir de resultados de ensaios de laboratório e de campo. Para representar o comportamento do solo foi utilizado um modelo elasto-plástico, com critério de plastificação de Mohr-Coulomb e lei de fluxo não associada. Os deslocamentos e distorções transversais obtidos nas simulações numéricas são comparados com os fornecidos pela instrumentação de campo. Os resultados das análises permitiram avaliar distorções transversais na superfície compatíveis com as observadas em campo. Em termos de recalques, as análises numéricas concordam satisfatoriamente com a magnitude dos deslocamentos medidos em campo, mantendo uma insuficiência em seguir a tendência observada em campo, quando da escavação de túneis rasos em solos porosos, de recalques decrescentes com a profundidade. O motivo desta deficiência e indicações de como a questão pode ser resolvida são discutidas. Analisa-se a influência de diferentes rigidezes do revestimentos de túnel nos resultados de simulações numéricas, em termos de deslocamentos decorrentes da escavação do túnel e no fator de segurança do maciço, para diferentes fatores de alívio de tensão
Title in English
Shallow tunnel through porous soils analysis : settlement mechanisms
Keywords in English
numerical simulation
porous soils
safety factor
settlements
tunnel
Abstract in English
This work shows finite difference two-dimensional analyses of shallow tunnels excavated through porous soil compared to instrumentation data. Adequate numerical modeling criteria for shallow tunnels were defined. Stress - strain - volume change behavior of the geotechnical material involved was defined based on laboratory and in situ test results. A Mohr-Coulomb elastoplastic model with non-associated flow rule was used in order to reproduce the soil behavior. Analysis results yielded distortion values comparable to those observed in the field. The agreement between calculated and measured surface settlements is satisfactory, however the analysis failed to reproduce the trend of deep settlements to decrease with depth. Reasons for this failure and indications of how the problem can be solved are also included. The influence of different stiffuess of the tunnel lining on settlements due to tunneling as well as safety factors o f the surrounding soil mass was analyzed.
 
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Ruiz_Ana_dissert.pdf (4.55 Mbytes)
Publishing Date
2024-06-28
 
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