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1º RESUMO 
Túneis ,Obras Subterrâneas e Enterradas e seus condicionamentos Geológicos 
Nas obras de construção civ il, normalmente deparamos com vários 
fatores que precisam ser muito bem avaliados, estes fatores podem ser de 
ordem técnica ou econômica, entretanto para um projeto eficaz deve haver 
um equilíbrio nas avaliações de ordem técnica e econômica. Os custos 
relacionados com as grandes obras dependem da técnica empregada na 
realização das obras. A geologia possui um papel importante neste 
balanceamento entre custo e técnica. Outro importante papel da geologia 
nas construções é que dependendo do estudo pode se definir os métodos de 
Segurança empregado evitando assim colocar em risco a integridade dos 
trabalhadores da obra. A geologia nos permite conhecer os tipos de materiais 
e definir os processos de escavação a serem usados. Segundo Chiossi (1979), 
para materiais duro admitem –se os seguintes métodos : o tradicional de 
escavação a fogo e o mecânico com couraça sendo este segundo método 
amplamente usados em escavação para materiais mole. 
Esse método tradicional apresenta vantagens e desvantagens. As vantagens 
são as seguintes: 
1. Toda zona de rocha desfavorável ou com 
presença excessiva de água será determinada antes da escavação total, 
permitindo assim certas precauções. 
2. A quantidade de explosivos poderá ser reduzida. 
3. Os lados da galeria podem facilitar a instalação de suportes de madeira do 
teto, especialmente em rochas “quebradiças”. 
Entre as desvantagens, temos: 
1. O avanço do túnel principal pode se atrasar até o termino da galeria. 
2. O custo de pequenas galerias será alto, em virtude de serem desenvolv idas 
manualmente, ao invés de automaticamente. 
Existem diversos equipamentos para a perfuração, e a seleção do tipo mais 
adequado depende da: 
a) natureza topográfica do terreno; 
b) profundidade necessária dos furos; 
c) dureza da rocha; 
d) o grau de fraturamento da rocha; 
e) dimensões da obra; 
f) disponibilidade de água para a perfuração. 
O padrão de perfuração, ou seja, a posição dos furos na frente de avanço de 
um túnel varia também de acordo como tipo de rocha, o diâmetro do túnel, 
etc. Quando os explosivos num furo simples são detonados, é aberta uma 
cavidade cujos lados formarão um ângulo de 45o, aproximadamente, com a 
face do túnel (cunha). 
Os diâmetros das perfurações que recebem as cargas variam de 7 /8 a 1 ¼ de 
polegada. 
O conceito de perfurar túneis mecanicamente é antigo.
As vantagens do método, quando comparadas comas dos métodos 
convencionais (tradicional), são evidentes, vejamos: 
1) segurança 
– abertura de paredes arredondadas (figura 1), que são mais resistentes 
(capacidade de sustentação). O perigo da queda de blocos é menor, e 
usualmente o suporte é pequeno e desnecessário. 
2) ”ov erbreak”- em túneis que exijam revestimento, a economia de concreto 
será grande, uma v ez que não existirá “ov erbreak” causado pelas explosões. 
3) menor número de trabalhadores – sempre menor, comparados com os 
métodos convencionais de escavação. 
4) avanço rápido. 
5)danos de explosões- o método mecânico elimina essa perspectiva, não 
causando danos a propriedades em áreas densamente habitadas ou no 
próprio material encaixante do túnel. 
Algumas desvantagens desse método são: 
O alto investimento inicial requerido pelo equipamento, o que elimina sua 
aplicação em 
túneis curtos. O sistema de ventilação necessita ser mais largoe/ou mais 
complexo para 
proporcionar o controle da poeira do calor. Deve ser efetuado cuidadoso 
controle na direção 
e no “grade” do túnel, para ev itar possív eis desv ios, de difícil correção. A 
aplicação do método é também mais comum em materiais em materiais 
relativamente moles, usualmente com a resistência à compressão menor do 
que 17 000 a 20 000 psi 
O método de construção com couraça “ Shields” é o que traz menores 
problemas, tanto para o tráfego superficial como para a remoção de 
interferências. Ele é aplicável em quase todos os tipos de solo, nos moles como 
nos muito rígidos, acima ou abaixo do lençol freático. Ele se adapta muito 
bem às mais variadas condições. Para um funcionamento seguro, é necessária 
a existência de uma altura mínima de terra acima do túnel. De resto, sua 
profundidade só é limitada quando se trabalha com ar comprimido, abaixo 
do lençol freático. Mesmo trechos em declive ou em curvas, quando 
necessários para estradas ou metrôs, não apresentam problemas.
No método a céu aberto, o túnel propriamente dito tem uma seção 
transversal retangular 
para duas ou mais vias, estando sua base geralmente 10 m a 20 m abaixo da 
superfície e tendo em conseqüência um reaterro de 4 m a 14 m de altura. Os 
diversos métodos de construção a céu aberto se distinguem principalmente 
pelo tipo de parede de escoramento . 
Os principais trabalhos que acompanham esse método, sem levar em conta a 
desapropriação do terreno, são: 
a) Remoção das interferências 
Sob as ruas das grandes cidades, encontra-se grande número de linhas, cabos 
e sistemas de distribuição de todos os tipos. Nos lugares onde não é possível 
sustentar essas linhas sem comprometer o bom andamento da obra, elas 
devem ser relocadas. Canai comuns para todas as linhas de distribuição só 
são feitos raramente, devido ao custo elevado e a problemas administrativos e 
técnicos. 
b) Escoramento de prédio 
Para determinar o traçado da construção a céu aberto, o engenheiro deve 
seguir o traçado das ruas, o que muitas vezes não corresponde a um traçado 
ideal. 
Ainda assim , 
não é possível evitar totalmente que sejam atingidos prédios. O escoramento 
ou a demolição dos prédios não pode ser determinado unicamente por 
cálculos econômicos. 
c) Medidas para o remanejamento do tráfego Um dos principais problemas 
durante a construção do túnel é o remanejamento do tráfego de veículos. 
Muitas vezes, necessitam 
-se medidas bastante delicadas, como mudança de linhas de tráfego, 
colocação de sinais e sem foros novos, etc. Todas essas medidas devem ser 
tomadas antes de iniciar-se a 
escavação. 
O Novo Método Austríaco de Túneis, sobre este método (NATM) é utilizado 
como referência principal o trabalho de H.Wagner – Chamber of Mines of 
South África, comtradução de Rogério, P. R. G A 
Introdução dos chumbadores aplicada contra a face da rocha 
imediatamente após o fogo 
e o uso do concreto projetado como método de escoramento e proteção 
superficial 
pode ser considerado com o os dois mais importantes progressos na prática de 
execução de túneis. O mais notável aspecto do concreto projetado como 
um apoio resistente à pressão afrouxante e à deterioração das propriedades 
mecânicas da rocha fraturada 
reside na sua íntima interação com a rocha circunvizinha. Uma camada de 
concreto projetado aplicada logo imediatamente após a abertura da face 
da rocha atua como uma superfície de proteção que transforma a rocha de 
pequena resistência num sólido estável. 
Durante um escavamento de um túnel podemos deparar também 
com desmoronamentos da embocadura. As embocaduras de um de um 
túnel correspondem a parte mais fraca do maciço, e por isso requer estudos 
especiais para reforço.
Em túneis profundo pode haver desprendimentos, estes se manifestam 
geralmente por crepitação ou explosões. De lajes de rochas aparentemente 
sãs na sessão do túnel. 
Nas canalizações enterradas apesar de não serem túneis e sim obras 
enterradas de pequenas dimensões também podem oferecer alguns 
problemas ligado as condições geológicas, principalmente aquelas ligadas ao 
esgotos, com vários centímetros de diâmetros. Entre os principais problemas 
podemos destacar o delizamento durante e após a colocação das 
canalizações, desta forma deve-se ter bastante cuidado com a colocação 
das escoras e avaliar bem as encostas de forma a prevenir deslizamentos em 
função das encostas com estabilidades precárias. Outro fator importante é o 
colapso nas complicações geológicas são os colapsos provocados pela 
expansão das argilas, as argilas expansivas, ao absorverem água diminuem o 
seu ângulo de atrito interno e tornam-se materiais de baixa consistência, 
deixando de oferecer a resistência necessária AA sustentação dos blocos ou 
fragmentos dos blocos ou fragmentos de rocha que estão em contato 
Referências Bibliográficas: 
BRANCO,J.E.Castelo;OLIVEIRA,L.C.R. de. Os túneis da ligação ferroviária. Ponta 
Grossa-Apucarana. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA E DE 
ENGENHARIA,4, 1984, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonter: ABGE,1984. V.3.p. 
285-302. 
CHOSSI , NivalodoJosé. Geologia aplicada à engenharia. São Paulo: 
Gremio Politécnico, 1979.427p.

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  • 1. 1º RESUMO Túneis ,Obras Subterrâneas e Enterradas e seus condicionamentos Geológicos Nas obras de construção civ il, normalmente deparamos com vários fatores que precisam ser muito bem avaliados, estes fatores podem ser de ordem técnica ou econômica, entretanto para um projeto eficaz deve haver um equilíbrio nas avaliações de ordem técnica e econômica. Os custos relacionados com as grandes obras dependem da técnica empregada na realização das obras. A geologia possui um papel importante neste balanceamento entre custo e técnica. Outro importante papel da geologia nas construções é que dependendo do estudo pode se definir os métodos de Segurança empregado evitando assim colocar em risco a integridade dos trabalhadores da obra. A geologia nos permite conhecer os tipos de materiais e definir os processos de escavação a serem usados. Segundo Chiossi (1979), para materiais duro admitem –se os seguintes métodos : o tradicional de escavação a fogo e o mecânico com couraça sendo este segundo método amplamente usados em escavação para materiais mole. Esse método tradicional apresenta vantagens e desvantagens. As vantagens são as seguintes: 1. Toda zona de rocha desfavorável ou com presença excessiva de água será determinada antes da escavação total, permitindo assim certas precauções. 2. A quantidade de explosivos poderá ser reduzida. 3. Os lados da galeria podem facilitar a instalação de suportes de madeira do teto, especialmente em rochas “quebradiças”. Entre as desvantagens, temos: 1. O avanço do túnel principal pode se atrasar até o termino da galeria. 2. O custo de pequenas galerias será alto, em virtude de serem desenvolv idas manualmente, ao invés de automaticamente. Existem diversos equipamentos para a perfuração, e a seleção do tipo mais adequado depende da: a) natureza topográfica do terreno; b) profundidade necessária dos furos; c) dureza da rocha; d) o grau de fraturamento da rocha; e) dimensões da obra; f) disponibilidade de água para a perfuração. O padrão de perfuração, ou seja, a posição dos furos na frente de avanço de um túnel varia também de acordo como tipo de rocha, o diâmetro do túnel, etc. Quando os explosivos num furo simples são detonados, é aberta uma cavidade cujos lados formarão um ângulo de 45o, aproximadamente, com a face do túnel (cunha). Os diâmetros das perfurações que recebem as cargas variam de 7 /8 a 1 ¼ de polegada. O conceito de perfurar túneis mecanicamente é antigo.
  • 2. As vantagens do método, quando comparadas comas dos métodos convencionais (tradicional), são evidentes, vejamos: 1) segurança – abertura de paredes arredondadas (figura 1), que são mais resistentes (capacidade de sustentação). O perigo da queda de blocos é menor, e usualmente o suporte é pequeno e desnecessário. 2) ”ov erbreak”- em túneis que exijam revestimento, a economia de concreto será grande, uma v ez que não existirá “ov erbreak” causado pelas explosões. 3) menor número de trabalhadores – sempre menor, comparados com os métodos convencionais de escavação. 4) avanço rápido. 5)danos de explosões- o método mecânico elimina essa perspectiva, não causando danos a propriedades em áreas densamente habitadas ou no próprio material encaixante do túnel. Algumas desvantagens desse método são: O alto investimento inicial requerido pelo equipamento, o que elimina sua aplicação em túneis curtos. O sistema de ventilação necessita ser mais largoe/ou mais complexo para proporcionar o controle da poeira do calor. Deve ser efetuado cuidadoso controle na direção e no “grade” do túnel, para ev itar possív eis desv ios, de difícil correção. A aplicação do método é também mais comum em materiais em materiais relativamente moles, usualmente com a resistência à compressão menor do que 17 000 a 20 000 psi O método de construção com couraça “ Shields” é o que traz menores problemas, tanto para o tráfego superficial como para a remoção de interferências. Ele é aplicável em quase todos os tipos de solo, nos moles como nos muito rígidos, acima ou abaixo do lençol freático. Ele se adapta muito bem às mais variadas condições. Para um funcionamento seguro, é necessária a existência de uma altura mínima de terra acima do túnel. De resto, sua profundidade só é limitada quando se trabalha com ar comprimido, abaixo do lençol freático. Mesmo trechos em declive ou em curvas, quando necessários para estradas ou metrôs, não apresentam problemas.
  • 3. No método a céu aberto, o túnel propriamente dito tem uma seção transversal retangular para duas ou mais vias, estando sua base geralmente 10 m a 20 m abaixo da superfície e tendo em conseqüência um reaterro de 4 m a 14 m de altura. Os diversos métodos de construção a céu aberto se distinguem principalmente pelo tipo de parede de escoramento . Os principais trabalhos que acompanham esse método, sem levar em conta a desapropriação do terreno, são: a) Remoção das interferências Sob as ruas das grandes cidades, encontra-se grande número de linhas, cabos e sistemas de distribuição de todos os tipos. Nos lugares onde não é possível sustentar essas linhas sem comprometer o bom andamento da obra, elas devem ser relocadas. Canai comuns para todas as linhas de distribuição só são feitos raramente, devido ao custo elevado e a problemas administrativos e técnicos. b) Escoramento de prédio Para determinar o traçado da construção a céu aberto, o engenheiro deve seguir o traçado das ruas, o que muitas vezes não corresponde a um traçado ideal. Ainda assim , não é possível evitar totalmente que sejam atingidos prédios. O escoramento ou a demolição dos prédios não pode ser determinado unicamente por cálculos econômicos. c) Medidas para o remanejamento do tráfego Um dos principais problemas durante a construção do túnel é o remanejamento do tráfego de veículos. Muitas vezes, necessitam -se medidas bastante delicadas, como mudança de linhas de tráfego, colocação de sinais e sem foros novos, etc. Todas essas medidas devem ser tomadas antes de iniciar-se a escavação. O Novo Método Austríaco de Túneis, sobre este método (NATM) é utilizado como referência principal o trabalho de H.Wagner – Chamber of Mines of South África, comtradução de Rogério, P. R. G A Introdução dos chumbadores aplicada contra a face da rocha imediatamente após o fogo e o uso do concreto projetado como método de escoramento e proteção superficial pode ser considerado com o os dois mais importantes progressos na prática de execução de túneis. O mais notável aspecto do concreto projetado como um apoio resistente à pressão afrouxante e à deterioração das propriedades mecânicas da rocha fraturada reside na sua íntima interação com a rocha circunvizinha. Uma camada de concreto projetado aplicada logo imediatamente após a abertura da face da rocha atua como uma superfície de proteção que transforma a rocha de pequena resistência num sólido estável. Durante um escavamento de um túnel podemos deparar também com desmoronamentos da embocadura. As embocaduras de um de um túnel correspondem a parte mais fraca do maciço, e por isso requer estudos especiais para reforço.
  • 4. Em túneis profundo pode haver desprendimentos, estes se manifestam geralmente por crepitação ou explosões. De lajes de rochas aparentemente sãs na sessão do túnel. Nas canalizações enterradas apesar de não serem túneis e sim obras enterradas de pequenas dimensões também podem oferecer alguns problemas ligado as condições geológicas, principalmente aquelas ligadas ao esgotos, com vários centímetros de diâmetros. Entre os principais problemas podemos destacar o delizamento durante e após a colocação das canalizações, desta forma deve-se ter bastante cuidado com a colocação das escoras e avaliar bem as encostas de forma a prevenir deslizamentos em função das encostas com estabilidades precárias. Outro fator importante é o colapso nas complicações geológicas são os colapsos provocados pela expansão das argilas, as argilas expansivas, ao absorverem água diminuem o seu ângulo de atrito interno e tornam-se materiais de baixa consistência, deixando de oferecer a resistência necessária AA sustentação dos blocos ou fragmentos dos blocos ou fragmentos de rocha que estão em contato Referências Bibliográficas: BRANCO,J.E.Castelo;OLIVEIRA,L.C.R. de. Os túneis da ligação ferroviária. Ponta Grossa-Apucarana. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA E DE ENGENHARIA,4, 1984, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonter: ABGE,1984. V.3.p. 285-302. CHOSSI , NivalodoJosé. Geologia aplicada à engenharia. São Paulo: Gremio Politécnico, 1979.427p.