Vidal Navarro Torres PhD. Eng. de Minas

Apresentação em tema: "Vidal Navarro Torres PhD. Eng. de Minas"— Transcrição da apresentação:

1 Vidal Navarro Torres PhD. Eng. de Minas
CRITÉRIOS DE SUSTENTABILIDADE QUANTITATIVA EM TRABALHOS GEOTÉCNICOS SUBTERRÂNEOS Vidal Navarro Torres PhD. Eng. de Minas

2 Conteúdo Introdução Índice de sustentabilidade nas obras geotécnicas Modelação matemática para la determinação do índice de sustentabilidade geotécnica Alguns caso estudo Conclusões

3 Introdução – Componentes do ambiente

4 Introdução – Desenvolvimento sustentável
A nível mundial muitos países, organizações e instituições vêm trabalhando no sentido de operacionalizar o ansiado Desenvolvimento Sustentável (DS). Na União Europeia (EU) existe uma Comissão denominada European Commission on Sustainable Development; Nas Nações Unidas a denominada Division for Sustainable Development, que vêm implementando estratégias do DS a nível regional e global. Componentes básicos do DS

5 Introdução – Sustentabilidade
O termo sustentabilidade (ST) é resultante do conceito de DS, e pode-se definir como a condição ou característica referida à permanência no tempo de qualquer atividade ou empreendimento e dos benefícios deles derivados. A quantificação da ST é possível através dos Índices de Sustentabilidade (IS), e para o caso específico da componente ambiental solo/rocha mediante o Índice de Sustentabilidade Geotécnica (ISG).

6 Introdução – Indicadores da sustentabilidade

7 Índice de Sustentabilidade Geotécnica (ISG)
Onde: ISGe = Índice de Sustentabilidade Geotécnica devido à Estabilidade ; ISGs = Índice de Sustentabilidade Geotécnica relacionado com a Subsidência; ISGv = Índice de Sustentabilidade Geotécnica devido a vibrações

8 Critérios de Sustentabilidade
Três critérios são possíveis, considerando a condição local dos elementos ou variáveis geotécnicos (xi) 1) Quando a sustentabilidade é com xi ≤ X, onde X é o máximo valor admissível; 2) Quando a sustentabilidade é com xi ≥ Y, onde Y é o mínimo valor admissível; 3) Quando a sustentabilidade é com Y≤ xi ≤X, onde Y e X são mínimo e máximo valores admissíveis.

9 Índice de Sustentabilidade (SI) para o 1º Critério
Neste critério quando xi ≤ X, os valores de xi são baixos a sustentabilidade é alta, neste caso X é um padrão máximo. Com duas condições: 1) Se xi = X ou xi>X SI = 0 2) Se xi = 0 SI = 1 X Admissível xi

10 Índice de Sustentabilidade (SI) para o 2º Critério
Baseado na condição xiY onde para valores altos de xi se obtém altos valores de sustentabilidade. Neste caso Y corresponde ao valor mínimo padrão admissível. Com duas condições: 1) Se xi = Y ou xi>Y SI = 1 2) Se xi = 0 SI = 0 Y Admissível xi

11 Índice de Sustentabilidade (SI) para o 3º Critério
No caso Y≤ xi ≤X, quando xi ≥X e xi=X1 é insustentável; xi≤Y ; xi=Y1 também é insustentável. Se Com duas condições 1) Se Y<xi<X ou xi = X SI = ) Se xi = X1 SI = 0 Com duas condições: 1) Se Y<xi<X ou xi = Y SI = ) Se xi = Y1 SI = 0

12 Índice de sustentabilidade geotécnica devido à estabilidade (ISGe)
onde n é a quantidade de trechos da abertura subterrânea.

13 Índice de sustentabilidade geotécnica (ISGe1) para aberturas sem suporte
Aplicando o 1º critério de sustentabilidade: Onde A é a dimensão geométrica da abertura (m), ESR (Excavation Suport Ratio) é o índice Q (Tunnelling Quality Index)

14 Índice de sustentabilidade geotécnica (ISGe2) para aberturas com suporte
Aplicando o 1º critério de sustentabilidade: onde K é o factor calculado em função do ângulo de atrito do maciço Ф(Equação abaixo), Po é a tensão in situ no maciço, σcm (Equação abaixo), Pi é a pressão do suporte, é a resistência à compressão simples do maciço, calculada em função da coesão c e do ângulo de atrito.

15 Índice de sustentabilidade geotécnica devido à subsidência(ISGs)
Limites admissíveis na subsidência (Burtland, J.B., 1995) Onde εh é a deformação horizontal (%) calculada com a equação (12) e εh(L) é a deformação horizontal limite admissível, nível de dano 2 (0.15%).

16 Equação da deformação horizontal εh
Donde: δv é o deslocamento máximo vertical transversal acima do túnel, zo é a distância da superfície ao eixo central do túnel, x é a distância horizontal desde o eixo do túnel e ix é a distância do eixo á inflexão máxima da curva de Gauss ( ix=0.43zo+1,1 )

17 Índice de sustentabilidade geotécnica devido às vibrações(ISGv)
Aplicando o 1º critério, o ISGV para incomodidade humana, conforme a norma ISO2631-2:1989 (0.2 mm/s) ISGV para danos estruturais, exemplo a Norma Portuguesa NP 2074, onde VL varia conforme o tipo de terreno, a quantidade de solicitações e o tipo de estrutura

18 Norma Portuguesa NP 2074 Características do terreno 
Rochas e solos coerentes rijos (v > 2000 m/s) 2 Solos coerentes muito duros, duros e de consistência média; solos incoerentes compactos; areias e misturas areia-seixo bem graduadas, areias uniformes (1000 m/s <v <2000 m/s) 1 Solos incoerentes soltos; areias e misturas areia-seixo bem graduadas, areias uniformes, solos coerentes moles e muito moles (v<1000 m/s) 0.5 Tipo de construção  Número médio diário de solicitações  Construções que exigem cuidados especiais (monumentos históricos, hospitais, depósito de água, chaminés) 0.5 <3 1 Construções correntes > 3 0.7 Construções reforçadas 3

19 Alguns casos estudo

20 Índice de sustentabilidade geotécnica (ISGe1) para os desmontes da mina da Panasqueira

21 Índice de sustentabilidade geotécnica (ISGe2) para o túnel da Gardunha

22 Índice de sustentabilidade geotécnica (ISGv) para o túnel da Linha Vermelha do Metro de Lisboa

23 Níveis da sustentabilidade geotécnica em função ISG e Valor Admisível
≤0.25 0.25<ISG≤ 0.5 0.5<ISG ≤0.75 0.75<ISG <1 ISG=1 Muito baixa Baixa Moderada Boa Muito boa ISG= Índice de Sustentabilidade Geotécnica ISG admissível = 1

24 Conclusões Através da modelação matemática, verifica-se que o Desenvolvimento Sustentável das Obras Geotécnicas pode ser quantificado através do denominado Índice de Sustentabilidade Geotécnica. O modelo matemático abre o caminho para uma avaliação e análise do Desenvolvimento Sustentável das Obras Geotécnicas em forma quantitativa, deixando de lado as abordagens puramente qualitativas e de discurso.

25 Muito Obrigado Muchas gracias