Processos de escavação de túneis em maciços rochosos: o estado da arte

O desenvolvimento económico e a necessidade de providenciar rapidez nos transportes terrestres, evitando traçados sinuosos para vencer obstáculos naturais, conferido pelas zonas montanhosas, exigem que se opte pelo subterrâneo como solução para a implantação dessas infra-estruturas. Acresce que as obras de superfície são, para as presentes situações, normalmente realizadas com elevados movimentos de terras decorrentes de inúmeras escavações, com elevados volumes de terras, originando fortes impactos no meio ambiente justificando a opção do subterrâneo. A obra subterrânea, pela particularidade de se realizar no interior do meio geológico natural, no subsolo, requer atenções especiais na sua concepção e execução, decorrentes da resposta quase aleatória dos maciços interessados à perturbação induzida. Tratando-se de uma construção complexa, tem merecido inúmeras atenções quer de engenheiros ligados ao projecto e à obra, quer à investigação e na contribuição para o desenvolvimento de técnicas e de equipamentos mais adequados. Este trabalho inicia-se com a descrição e caracterização dos maciços rochosos, tendo em vista a sua classificação geomecânica, identificando as propriedades mais significativas para a selecção do método de desmonte. Para o efeito recorre-se às classificações geomecânicas mais correntes. Em seguida apresentam-se as técnicas e os equipamentos utilizados na execução dos túneis em maciços rochosos, centrando-se na sua evolução e domínio de aplicação. Por fim e complementarmente, apresentam-se os diversos tipos de suportes aplicáveis neste tipo de obra e o seu modo de aplicação.

Análise de risco e segurança na contrução de túneis

O presente trabalho aborda os diversos métodos de segurança e prevenção de riscos, que se devem ter para com as diferentes actividades envolvidas durante a construção de obras subterrâneas. São também focados alguns aspectos que dizem respeito à preparação de uma obra subterrânea, nomeadamente o conhecimento prévio do terreno. É dada atenção aos riscos que os trabalhadores correm ao estarem em contacto com a atmosfera do túnel, e em locais de trabalho que também envolvem circulação de equipamentos mecânicos, e consequentemente à sua prevenção. Os tipos de equipamentos de protecção, tanto colectiva como individual, também não são esquecidos, assim como a sinalização necessária a este tipo de obras. Posteriormente, fala-se das características de maciços rochosos e terrosos, e da sua influência para a escolha dos métodos de escavação. Estes métodos, podem ser mecânicos ou então pode-se recorrer ao uso de explosivos, e a sua escolha varia de terreno para terreno. Dentro dos métodos mecânicos, existem diversos equipamentos. Aqui, abordam-se as técnicas de segurança que devem ser aplicadas, aquando da utilização, tanto das máquinas como dos explosivos. Finalmente, referem-se as opções de suporte primário e de revestimento definitivo, que podem ser aplicadas, tendo em conta as características do terreno de construção. São também comentados os riscos e os métodos de segurança que se devem ter aquando da aplicação destes suportes e também do revestimento definitivo.

Paredes moldadas no edifício Carlton Life Lusíada, São Domingos de Benfica, Lisboa

Define-se como paredes moldadas os elementos estruturais, fabricados em betão armado, construídos “in situ” por meio de escavação no terreno de trincheiras profundas e relativamente largas, sem necessidade de entivações. Estas paredes, mais propriamente designadas por cortinas, são construídas antes da retirada do terreno que vai dar lugar à futura escavação. Devido às características do terreno(terreno mole), a escavação da vala, fez-se utilizando Lamas Tixotrópicas (Bentonite), que são introduzidas à medida que a escavação vai avançando. Estas permanecem no interior da vala, durante as operações de escavação, colocação da armadura e da própria betonagem. Na betonagem, como o peso específico da bentonite é inferior ao do betão, à medida que se vai betonando, a bentonite vai sendo expulsa da trincheira, sendo reaproveitada para painéis a executar posteriormente. A Carlton Life, ao pretender construir uma Unidade de Cuidados Continuados junto ao Hospital dos Lusíadas, para complemento do mesmo, teve que atender à envolvente e às suas condicionantes. A equipa de projecto, neste caso o Gabinete de Projecto Sopsec, com sede no Porto, procedeu ao levantamento das condições existentes assim como dos respectivos condicionamentos. Dado que junto, à futura edificação, do lado Norte, situa-se a Av. Lusíada e sob a mesma, a linha Azul do Metropolitano de Lisboa, a execução da contenção seria condicionada não só pela profundidade das fundações,como pela proximidade da linha de Metro. O alçado Norte, virado para a linha de Metro, teria que ser executado através de paredes moldadas, sem ancoragens, pelo que as paredes teriam que ser escoradas, processo pouco usual, justificando-se assim o interesse deste trabalho. Este relatório refere-se a esta fase da construção do edifício, paredes moldadas e monitorização da respectiva execução.

Métodos construtivos da estação de metro da Reboleira e respectivas vias de ligação subterrâneas

Este relatório enquadra-se no Trabalho Final de Mestrado integrado no curso de Engenharia Civil, perfil de Edificações, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. Para a sua elaboração foi realizado um estágio durante 5 meses, pela Zagope – Construções e Engenharia S.A., na obra pública “ML671/07 - concepção/construção dos toscos do prolongamento da linha Azul do Metropolitano de Lisboa, E.P. entre a Estação Amadora-Este e a Estação Reboleira”. Visando a contextualização da realidade da obra, o trabalho refere nos Capítulo 3 as condicionantes de projecto, bem como no Capítulo 4 as características geológicas – geotécnicas. O relatório objectiva a descrição dos processos construtivos da Estação Reboleira, Túneis e Poço de Ventilação, expressos na Capítulo 5. Estes temas são analisados nos subcapítulos 5.1, 5.2, e 5.3 respectivamente. No caso da Estação a análise inicia-se com o seu faseamento construtivo, seguindo-se os temas de escavação/suporte, laje de soleira, impermeabilização, bem como a contenção provisória dos acessos pedonais. A abordagem aos túneis é realizada no âmbito da contenção, contemplando temas como os emboquilhamentos, secções tipo de suporte, tratamentos de maciços, escavação, suportes, recursos e rendimentos. O estudo ao Poço de Ventilação incide sob as secções tipo de suporte adoptadas e sob o seu faseamento construtivo. No Capítulo 6 desenvolve-se a Evolução Construtiva da obra no período em que decorreu o estágio. O capítulo 7 descreve os trabalhos realizados enquanto estagiário. Em Apêndice desenvolve-se o tema “Suspensão da Conduta de gás” que complementa o Capítulo 5.

Segurança em obras de construção de infra-estruturas através de abertura e tapamento de vala

O trabalho final a apresentar no âmbito do mestrado, refere-se ao estágio realizado nos Serviços Municipalizados de Loures (SMAS-Loures), focalizando essencialmente, as actividades ligadas à fiscalização e coordenação de segurança em obras de infra-estruturas de água e águas residuais, com recurso à abertura de vala. A realização deste estágio permitiu reunir e verificar, técnicas, tecnologias e métodos aplicados: antes, durante e após a execução deste tipo de obras. Foi tido como objectivo a sistematização destas actividades, permitindo simplificar a leitura e compreensão das normas e regras a seguir pelos intervenientes envolvidos nas obras de infra-estruturas.

Aspectos das contenções tipo "Berlim" provisórias

O presente relatório insere-se no âmbito do trabalho final de Mestrado do curso de Engenharia Civil, área de especialização de Estruturas, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. O estágio realizou-se na área de projecto do núcleo de engenharia de estruturas na empresa Mota-Engil, Engenharia e Construção, S.A. (MEEC) e teve como objectivo o desenvolvimento de competências no âmbito das contenções tipo “Berlim” provisórias utilizada nas escavações, nomeadamente, os seus aspectos de projecto e sua execução. Foi feita uma descrição geral deste tipo de estruturas de contenção onde se discutem as suas características, vantagens e inconvenientes. Descreveu-se e analisou-se um caso de estudo, onde se desenvolveram os aspectos de cálculo com recurso aos métodos clássicos da mecânica dos solos e a um programa de cálculo automático. O programa de cálculo automático utilizado foi o programa PLAXIS, no qual foram criados modelos simples de estruturas de contenção em madeira, e dos quais se obtiveram resultados relativos ao comportamento das estruturas. Procedeu-se ainda a uma breve introdução ao Eurocódigo 7 (EN 1997), referindo-se os estados limites últimos aplicados ao mesmo caso de estudo e destacando-se as principais diferenças que este veio introduzir no cálculo, procedendo-se de seguida a uma breve análise dos resultados obtidos.

Construção de uma obra: ligação entre Santa Quitéria e Três Paus Viana

O presente relatório enquadra-se no âmbito do trabalho final de Mestrado do curso de Engenharia Civil, área de especialização de Estruturas, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, sobre a temática da Construção de uma estrada. O estagiário procurou com este documento, reflectir os conhecimentos adquiridos ao longo dos quatro meses de estágio na empresa Tecnovia-Madeira, através da experiencia adquirida em obra. Com este estágio pôde estabelecer uma relação entre conhecimentos teóricos adquiridos e sua subsequente aplicação prática. Este estágio consistiu no acompanhamento em obra da ligação entre Santa Quitéria e Três Paus Viana – Funchal. As principais tarefas acompanhadas foram trabalhos de desmatação, decapagem, escavação e construção de muros de contenção de betão ciclópico. A estrutura do relatório está dividida em 4 partes, respeitantes à construção da referida estrada. Uma introdução que aborda os objectivos do presente relatório, um capítulo que apresenta os conhecimentos de Engenharia utilizados ou adquiridos, um outro capitulo que abrange os trabalhos acompanhados referindo todas as fases construção da estrada, e finalmente uma conclusão deste estágio.

Nó do Barreiro: ligação da terceira travessia do Tejo à ER11-2 articulação com a rede envolvente, traçado (estudo prévio)

O objectivo deste projecto foi desenvolver, a nível de Estudo Prévio, a solução mais adequada em termos de traçado rodoviário para o Nó do Barreiro, partindo dos pressupostos do Estudo de Viabilidade (Outubro 2006) e do Estudo Prévio (Maio 2008) existentes. Os estudos referidos foram realizados no âmbito da Terceira Travessia do Tejo, tendo sido incluídas as acessibilidades rodoviárias que contêm o Nó do Barreiro que será alvo de análise. Este Nó de Ligação visa garantir a melhor articulação entre as duas vias rápidas previstas (IC21 e ER 11-2) e as acessibilidades locais da cidade do Barreiro. O projecto que se apresenta foi elaborado com base no software InRoads para o cálculo rodoviário e na plataforma de desenho AutoCAD para a produção das peças desenhadas. Os traçados e os cálculos respectivos foram desenvolvidos sobre a cartografia do Estudo Prévio, à escala 1:5000, sendo os desenhos relativos ao traçado em Planta e Perfil Longitudinal apresentados na escala 1:2000. O volume de solos associados às terraplanagens do conjunto de ligações é apresentado em anexo e representa um total de 1.021.000m3, correspondendo 82% a material para aterro e 18% a escavação. Daqui se conclui que o nó apresenta um deficit de terras da ordem dos 653.000m3. De qualquer modo esta análise volumétrica não se deve dissociar do resto do empreendimento, para uma rigorosa e real avaliação do equilíbrio de terras. A nível da drenagem foram efectuados os cálculos hidrológicos, relativos à drenagem transversal das várias vias, sendo as mesmas representadas nos desenhos de Planta e Perfil Longitudinal na escala 1:2000.

Acompanhamento dos trabalhos de construção de um hotel SANAHotels Amoreiras

Este trabalho final de mestrado baseou-se no acompanhamento da construção do hotel SANA Amoreiras, situado na Avenida Duarte Pacheco nº 12. O empreiteiro geral foi a empresa FDO Construções. Existindo também uma equipa de fiscalização, LMSA, contratada pelo Dono de Obra de forma a efectuar todo o controlo de qualidade. O TFM baseou-se no estágio efectuado para o Dono de obra do hotel onde fui devidamente acompanhada por uma engenheira, orientadora de estágio, que acompanhou de perto o desempenho da minha actividade. Esta função teve como objectivos a gestão de projecto de hotel, interligação entre projectistas e empreiteiro geral, bem prestar o devido acompanhamento de todos trabalhos a realizar. Acompanhei a realização de dois quartos modelo onde o objectivo do Dono de Obra foi testar as diversas soluções ao nível de revestimentos, sanitários, iluminação, mobiliário, decoração e outras soluções de arquitectura, soluções estas a implementar no hotel. Acompanhei também a realização de reuniões de compatibilização e coordenação de todos os projectos de especialidades com o projecto de arquitectura, nomeadamente Avac, Instalações eléctricas, Comunicações, Segurança, Águas, Esgotos, Gás, Incêndio, Cozinhas de forma a ser possível efectuar consultas aos empreiteiros e adjudicar todas estas empreitadas. Foi efectuada uma abordagem à descrição do hotel, suas características, indicação das razões que levaram à sua construção e descrição das várias empreitadas de construção realizadas até então, tal como, demolição, escavação, estrutura, acabamentos e especialidades.

Construção de estações de metropolitano

O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do Trabalho Final de Mestrado inserido no curso em Engenharia Civil, do perfil de Estruturas, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. Como tal, foi realizado um estágio com o período total de dezoito semanas, pela empresa OPWAY – Engenharia, integrado na obra pública do Prolongamento da Linha Vermelha do Metro de Lisboa relativo ao troço Gare do Oriente – Aeroporto, mais precisamente, nas Estações de Moscavide, Encarnação e Aeroporto. O trabalho desenvolve duas componentes distintas da área de Engenharia, nomeadamente; “Dimensionamento” e “Construção”. Em termos do campo “Dimensionamento” são apresentados os Capítulos 3 e 4, nos quais são tratados todos os aspectos inerentes ao dimensionamento dos elementos estruturais das contenções periféricas e internos, respectivamente, das estações alvo. Neste contexto, em ambos os casos são expostos temas como:” Acções”, “Modelos de Cálculo”, “Estados Limites” e “Verificação da Segurança”. Referente ao Capítulo 3 é desenvolvido, ainda, o assunto “Esforços/Deformações de Dimensionamento”. Estes capítulos foram desenvolvidos com base no estudo das Memórias Descritivas e dos Cálculos Justificativos das estruturas das três estações de metropolitano. Relativamente ao campo “Construção” são expostos os Capítulos 5, 6 e 7. O primeiro trata das alternativas de projecto mais relevantes sendo estas devidamente justificadas em termos de vantagens e desvantagens, em que, o segundo trabalha a evolução construtiva das estações durante o período de estágio. O Capítulo 7 descreve e desenvolve as actividades pessoais realizadas para com a obra enquanto estagiário. Os Capítulos 3, 4, 5 e 7 são complementados pelos Anexos I, II, III e IV, respectivamente. Os anexos são utilizados, igualmente, como pontos de referência para as peças desenhadas das estruturas das estações, projectos esses que são disponibilizados unicamente em suporte informático.

Execução do parque de estacionamento subterrâneo na Rua Capitão Leitão - Almada

O presente relatório tem como objectivo descrever o trabalho por mim desenvolvido, enquanto estagiário da empresa SONANGIL durante o período de Fevereiro a Agosto de 2009. Durante este período, acompanhei a execução de um parque de estacionamento subterrâneo em Almada, onde se procedeu à escavação de terras e respectivo transporte a vazadouro, execução da contenção periférica tipo “Berlim” e estrutura em betão armado. A intervenção da SONANGIL incidiu apenas na construção de um novo edifício destinado a estacionamento, com ligação a um outro parque já existente. A obra em estudo tem 4 pisos de estacionamento, com uma área em planta de aproximadamente 857 m2 com capacidade para 93 veículos, e um outro edifício já existente, que possui uma área de parqueamento de 540 m2 com capacidade para 59 veículos. Dado que a SONANGIL foi o subempreiteiro designado para a execução dos Projectos de Escavação, Contenção Periférica e Estabilidade, a minha função em obra ao longo dos 6 meses de estágio, consistiu em acompanhar e registar os trabalhos executados pela empresa, bem como, prestar o respectivo apoio técnico na preparação de obra.

Execução de túneis com recurso ao método cut anda cover

Neste trabalho apresenta-se uma abordagem sobre a conceção e execução de túneis que incide na metodologia de execução de galerias a céu aberto (mais conhecida pela designação utilizada na língua inglesa – cut and cover). Na primeira parte do trabalho é enquadrado o tema, introduzindo-se uma perspetiva sobre a sua evolução histórica, descrevem-se as principais metodologias adotadas na construção de túneis, afloram-se as vantagens e desvantagens de cada metodologia, abordam-se de forma sumária assuntos como a instrumentação utilizada no controlo da segurança na construção destas obras e empreendimentos envolventes assim como os benefícios obtidos com a construção deste tipo de obra. Numa segunda fase do trabalho abordam-se as principais práticas, critérios e normativas utilizadas no desenvolvimento de modelos estruturais que suportam as verificações de segurança na fase de projeto. Finalmente recorre-se a um estudo de caso para mostrar e discutir a aplicação prática de alguns dos critérios e normas antes referidos, bem como para verificar e discutir o estado de tensão de algumas das secções de referência da obra em análise, assim como correlacionar esse estado de tensão e de deformação com as diferentes soluções estruturais adotadas para a sua construção, nomeadamente a execução de cortinas de estacas ou taludes e banquetas na escavação.

Acompanhamento do modelo de gestão da segurança, qualidade e ambiente, para a construção das novas instalações da Polícia Judiciária

Este estágio foi realizado no âmbito do Trabalho Final de Mestrado em Engenharia Civil, na área de especialização de Edificações, e teve como objectivo o acompanhamento e análise do Sistema de Gestão da Segurança, Qualidade e Ambiente, na construção do edifício das novas instalações da Polícia Judiciária em Lisboa. Neste relatório, encontram-se descritos alguns dos principais processos construtivos da obra, tendo em conta o seu enquadramento nos Sistemas de Gestão de Segurança, Qualidade e Ambiente. O grau de exigência que se tem vindo a verificar ao nível de qualidade, segurança e ambiente, tem levado a que, cada vez mais, as empresas tenham vindo a optimizar e uniformizar os processos construtivos, adoptando sistemas de gestão e controlo sistemático da sua aplicação e, consequentemente, aumentando cada vez mais a eficácia dos seus processos. Tendo em conta a importância que a existência de um sistema de gestão tem vindo progressivamente a ganhar nas empresas, tornando-se uma parte essencial da sua organização, optou-se por aprofundar esse tema quando aplicado aos processos construtivos, de modo a melhor compreender a sua integração na construção de um edifício. Neste relatório são analisados os processos construtivos das seguintes actividades: Montagem do estaleiro; Desmatação e abate de árvores Remoção de materiais contendo amianto; Desmonte e demolição de edifícios existentes; Escavação e Contenção periférica: Lavagem de uma fachada de um edifício; Estrutura de betão armado: sapatas, pilares, vigas/lajes, paredes Alvenarias. Após a descrição das actividades enumeradas anteriormente, são ainda referidos alguns incumprimentos relativos à segurança e qualidade detectados durante a monitorização das actividades, e as respectivas acções correctivas aplicadas.

"Análise da viabilidade de reutilização do efluente da ETAR de Beirolas para rega paisagística da área do Parque do Tejo"

O desenvolvimento da actividade humana e a crescente necessidade de água, conduz a situações de insustentabilidade de utilização dos recursos hídricos em muitas regiões do globo. Perspectivando que a necessidade de água, associada ao desenvolvimento socioeconómico, não tende a diminuir, é fundamental o estudo de métodos alternativos de utilização de água, bem como o desenvolvimento de origens de água alternativas. Neste contexto, a reutilização de água apresenta-se como uma importante alternativa, sendo o estudo desta aplicação motivante, pois permite a protecção do meio ambiente. Pretendeu-se através deste estudo, analisar a viabilidade de reutilizar o efluente da Estação de Tratamento de Águas Residuais de Beirolas para a rega paisagística do Parque do Tejo, presentemente efectuada com recurso a água subterrânea extraída em dois furos locais. O trabalho foi focado na análise da qualidade do efluente e das infra-estruturas necessárias para desenvolver o projecto, à luz dos critérios da NP 4434:2005. Foram definidas regras de segurança e controlo do sistema, bem como uma estimativa de custos de investimento e de operação e manutenção. Verificou-se que o efluente da ETAR de Beirolas não possui a qualidade necessária para a aplicação imediata do mesmo na rega do Parque do Tejo, para o efeito sendo sugerido a inserção na linha de tratamento da ETAR de um sistema de tratamento complementar baseado em filtração seguida de desinfecção. Embora a aplicação de uma solução desta natureza seja benéfica em termos da protecção do ambiente, a mesma não é financeiramente competitiva com a a solução atualmente utilizada.

Escavações profundas em meios urbanos

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil