Soluções para escavações profundas e contenções periféricas em solos aluvionares

Abstract

As escavações profundas em solos de baixa resistência e elevada deformabilidade, com nível freático elevado, apresentam um grau de complexidade elevado, quer a nível do projeto, quer da sua execução. Os problemas do travamento da contenção periférica, do caudal que aflui para a escavação, do faseamento construtivo, do levantamento hidráulico, da técnica construtiva, da impermeabilização e da ligação da estrutura de contenção à estrutura interna, são aspetos a ter em conta na conceção do projeto e na execução deste tipo de obras. Com a presente dissertação pretende-se fazer uma análise comparativa de duas soluções construtivas correntes - as paredes moldadas em betão armado e as soluções com Cutter Soil Mixing - bem como das soluções de travamento interno, que não recorrem a ancoragens pré-esforçadas. Apresenta-se um resumo das soluções construtivas, seguindo-se o estudo de um caso de obra de contenção periférica prevista construir nas aluviões do rio Mondego, na Baixa de Coimbra. Será analisado o comportamento de ambas as soluções através de modelos numéricos bidimensionais pelo Método do Elementos Finitos. É feita a análise da solução mais adequada, principalmente quanto à limitação das deformações atendendo à existência de zonas edificadas na proximidade da obra.

Deep excavations in low strength and high deformability soils, with a high groundwater level, show a high level of complexity, both at the project level and at their construction. The problems of the peripheral ground containment bracing, the flow rate surging into the excavation, the construction phasing, the hydraulic lifting, the constructive technique, the soil sealing and the connection of the containment structure to the internal structure, are issues to take into account in the conception of the project and in the execution of these types of works . With this thesis it is intended to make a comparative analysis of two current constructive solutions - diaphragm walls and solutions with Cutter Soil Mixing - as well as the internal bracing solutions that do not resort to prestressed anchors. A summary of constructive solutions is presented, followed by a case study of a civil work with peripheral containment expected to be built in the Mondego river alluvial soils, in “Baixa de Coimbra”. The behaviour of both solutions will be analysed through two-dimensional numerical models by the Finite Element Method, seeking the most appropriate solution for the case study. These analysis concern in particular to the limitation of ground deformations, given the existence of built-up areas nearby of the work area.