A Engenharia Geotecnica

Cap 06- Outras Classificações

        Entre as várias classificações modernas de massas rochosas, a abordagem utilizada pelo método do novo túnel austríaco e a classificação de força de Franklin e Louis merecem uma atenção especial.

6.1 CLASSIFICAÇÃO NATM

        O Novo Método de Tunelamento Austríaco (NATM) apresenta um sistema qualitativo de classificação no solo que deve ser considerado dentro do contexto geral do NATM. Em essência, a NATM é uma abordagem ou filosofia que integra os princípios do comportamento das massas rochosas sob carga e monitoriza o desempenho das escavações subterrâneas durante a construção. A palavra "método" na tradução inglesa é infeliz, porque conduziu a algum mal-entendido. O fato é que o NATM não é um conjunto de técnicas específicas de escavação e suporte. Muitas pessoas acreditam que se concreto projetado e parafusos de rocha são usados ​​como suporte, então eles estão empregando o método de túnel austríaco novo. Isso está longe da verdade. O NATM envolve uma combinação de muitas formas estabelecidas de escavação e tunelamento, mas a diferença é o monitoramento contínuo do movimento da rocha e a revisão do suporte para obter o revestimento mais estável e econômico. No entanto, uma série de outros aspectos também são pertinentes para tornar o NATM mais de um conceito ou filosofia do que um método.

            O Novo Método Austríaco de Túnel foi desenvolvido entre 1957 e 1965 na Áustria. Foi dado seu nome em Salzburg em 1962 para distingui-lo da aproximação velha tradicional do túnel austríaco. Os principais contribuintes para o desenvolvimento da NATM foram Ladislaus von Rabcewicz, Leopold Muller e Franz Pacher.

        Essencialmente, o NATM é uma abordagem empírica científica. Ela evoluiu da experiência prática e Rabcewicz chamou-a de "dimensionamento empírico" (Rabcewicz, 1964). No entanto, tem uma base teórica envolvendo a relação entre as tensões e deformações em torno de túneis (mais conhecido como o conceito de reação terra-reação). Seus primeiros fundamentos teóricos foram dados por dois austríacos, Fenner e Kastner. O método faz uso de instrumentação in-situ sofisticada e monitoramento, e interpreta essas medições de uma maneira científica.

         Conforme mencionado anteriormente, este método é muitas vezes mal compreendido, e recentemente uma série de publicações tentando esclarecer esses equívocos têm aparecido na imprensa internacional; os mais notáveis ​​entre eles são os de Miiller (1978), Golser (1979), Brown (1981) e Sauer (1988).

        Müller (1978) considera o NATM como um conceito que observa certos princípios. Embora ele tenha listado não menos de 22 princípios, existem. Sete características mais importantes em que o NATM é baseado:

1. Mobilização da força da massa rochosa. O método baseia-se na resistência inerente da massa rochosa circundante sendo conservada como principal componente do suporte do túnel. O apoio primário é direcionado para permitir que a rocha se sustente. Daqui resulta que o suporte deve ter características de deformação de carga adequadas e ser colocado no tempo correto.
2. Proteção de concreto projetado. A fim de preservar a capacidade de carga da massa rochosa, o afrouxamento e as deformações excessivas das rochas devem ser minimizados. Isto é conseguido através da aplicação de uma fina camada de betão projetado, por vezes juntamente com um sistema adequado de parafusos de rocha, imediatamente após o avanço da face. É essencial que o sistema de suporte utilizado permaneça em pleno contato com a rocha e se deforme com ele. Enquanto o NATM envolve betão projetado, não significa que o uso de betão projetado sozinho constitui o NATM.
3. Medições. O NATM requer a instalação de instrumentação sofisticada no momento em que o forro inicial de concreto projetado é colocado, para monitorar as deformações da escavação eo acúmulo de carga no suporte. Isto fornece informações sobre a estabilidade do túnel e permite a otimização da formação de um anel portador de carga de estratos rochosos. O momento da colocação do apoio é de importância vital. John (1980) forneceu um bom exemplo do uso da instrumentação durante a construção do túnel de Arlberg.
4. Suporte Flexível. O NATM caracteriza-se por versatilidade e adaptabilidade, levando a um suporte de túnel flexível em vez de rígido. Assim, o apoio ativo em vez de passivo é defendido, e o reforço não é por um revestimento de betão mais grosso, mas por uma combinação flexível de parafusos de rocha, malha de arame e nervuras de aço. O suporte primário representará parcial ou totalmente o suporte total necessário e o dimensionamento do suporte secundário dependerão dos resultados das medições.
5. Encerramento do Invert. Uma vez que um túnel é um tubo de paredes espessas, o fechamento do invertido para formar um anel de carga-audição da massa rochosa é essencial. Isto é crucial no túnel de solo macio, onde o inversor deve ser fechado rapidamente e nenhuma seção da superfície do túnel escavada deve ser deixada sem suporte mesmo temporariamente. No entanto, para os túneis em rocha, o suporte não deve ser instalado muito cedo, uma vez que a capacidade de audição de carga da massa rochosa não seria totalmente mobilizada. Para os túneis rochosos, deve permitir-se que a massa rochosa se deforme suficientemente antes de o suporte ter pleno efeito.
6. Arranjos contratuais. Os precedentes princípios da NATM só serão bem-sucedidos se forem estabelecidos acordos contratuais especiais. Uma vez que o NATM é baseado em medidas de monitoramento, mudanças nos métodos de suporte e construção devem ser possíveis. Contudo, isso só é possível se o sistema contratual for tal que as mudanças durante a construção sejam permitidas (Spaum, 1977).
7. A Classificação de Massas de Rochas determina Medidas de Suporte. O pagamento do apoio é baseado em uma classificação de massa de rocha após cada broca e explosão rodada. Em alguns países isso não é aceitável contratualmente, e é por isso que o método tem recebido atenção limitada nos Estados Unidos. A Figura 6.1 é um exemplo das principais classes de solo para túneis rochosos e o suporte correspondente. Estes servem como as diretrizes para reforço de túnel, bem como para fins de pagamento.

A NATM apela para que todas as partes envolvidas na concepção e construção de um projeto de túneis aceitem e compreendam esta abordagem e cooperem na tomada de decisões e na resolução de problemas. O proprietário, o engenheiro de projeto e o contratado precisam trabalhar como uma equipe. O projeto deve ser dotado de engenheiros de campo bem treinados (competentes para interpretar as observações e agir sobre eles) e com designers (ou consultores) que visitam o site com frequência e estão de plantão para decisões de construção difíceis. Na Áustria, só os contratados altamente qualificados que podem demonstrar sua perícia no uso do shotcrete são empregados.

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