MODELAÇÃO NUMÉRICA DA ESTAÇÃO PÓLO UNIVERSITÁRIO DO METRO DE ARGEL

Abstract

In an urban context, it is common to encounter significant challenges when performing large-scale excavations, such as those required for the construction of underground metro stations. Besides the obvious limitations related to preserving buildings and the need to maintain surface traffic flow for people and vehicles, other factors can complicate the excavation process. These can include complex geological conditions, high water table levels and interferences with existing infrastructure. All these constraints substantially increase the complexity of the excavations, often requiring the use of innovative approaches that differ from the techniques traditionally employed.This dissertation focuses on a specific case: the excavation of the University Pole station of the Algiers Metro in Algeria. In this context, the existing constraints compelled the design team to create innovative solutions and combine various support systems to ensure safety during excavation. Consequently, besides the traditional use of props, a slab of concrete was installed at around half of the depth of the excavation. Jet Grouting columns were also executed at the bottom of the excavation.In addition to conducting a literature review to contextualize the topic, this work aims to deepen the analysis of the behavior of the excavation in order to evaluate the effectiveness of the implemented solution by performing a set of numerical analyses. The modeling begins with the calibration of the numerical model through a retroanalysis study, aiming to adjust the instrumentation measurements with the data obtained numerically. In a second phase, a comprehensive assessment is carried out to determine to what extent other approaches, whether more conservative or less conservative, could be considered viable alternatives to the adopted solution. Finally, the most relevant conclusions are drawn, and some potential directions for further development of the topic are indicated.

Em contexto urbano, é comum surgirem desafios significativos na execução de escavações de grande dimensão, como as necessárias para a construção de estações de metropolitano. Além das limitações evidentes, relacionadas com a preservação de edifícios e a necessidade de manter a circulação de pessoas e veículos à superfície, surgem outros fatores que complexificam o processo, como a existência de uma geologia complexa, elevados níveis freáticos e interferências com infraestruturas já existentes. Todas estas restrições aumentam substancialmente a complexidade das escavações, frequentemente requerendo abordagens inovadoras que se diferenciam das técnicas tradicionalmente usadas.Esta dissertação concentra-se num caso específico: a escavação da estação Pólo Universitário do Metro de Argel, na Argélia. Neste contexto, as restrições existentes obrigaram a equipa de projetistas a criar soluções inovadoras e a combinar diversos sistemas de suporte para garantir a segurança durante a escavação. Assim, para além do tradicional sistema de escoramento, foi instalada uma laje de betão a meio da profundidade de escavação bem como foram executadas, previamente à realização da escavação, colunas de Jet Grouting na base da escavação.Além de realizar uma revisão bibliográfica para contextualizar o tema, este trabalho visa, recorrendo à modelação numérica, aprofundar a análise do comportamento da escavação para avaliar a eficácia da solução implementada. A modelação inicia-se com a calibração do modelo numérico, através de um estudo de retroanálise, visando ajustar os resultados da instrumentação aos dados obtidos numericamente. Numa segunda fase, é realizada uma avaliação abrangente para determinar até que ponto outras abordagens, quer mais conservadoras, quer menos conservadoras, poderiam ser consideradas como alternativas viáveis à solução adotada. Por fim, são extraídas as conclusões mais relevantes e indicadas algumas possíveis orientações para aprofundar o tema no futuro.