Modelação do faseamento construtivo da escavação e contenção periférica da trincheira de acesso à Estação da Casa da Música do Metro do Porto

Abstract

Este trabalho consistiu na sua grande parte no estudo do caso de obra da trincheira executada entre as Estações Avenida de França (posteriormente designada “Casa da Música”) e Carolina Michaelis da linha C do Metro do Porto, do qual existiam resultados de ensaios in situ e de laboratório, bem como de instrumentação instalada durante a execução da obra. Assim, após uma breve exposição dos principais conceitos relacionados com as estruturas de suporte flexíveis no Capítulo 1, procedeu-se à descrição do projecto e da apresentação dos resultados da instrumentação da obra o que constitui o Capítulo 2. No Capítulo 3 segue-se a apresentação dos ensaios de campo e de laboratório. A interpretação destes ensaios nos solos residuais do granito, com vista à determinação dos parâmetros geotécnicos necessários ao dimensionamento e ao estudo de novas soluções, é ainda revestida de inúmeras incertezas. Neste quadro procurou-se analisar as várias correlações existentes na bibliografia verificando quais as mais adequadas à obtenção desses parâmetros, nomeadamente calibrando algumas das relações já obtidas em solos residuais. No capítulo seguinte apresenta-se a modelação numérica da escavação com o objectivo de compreender melhor o comportamento das estruturas de contenção nos solos residuais do granito. Simultaneamente, essa análise permitiu aferir os parâmetros geotécnicos obtidos no capítulo anterior através da retro-análise dos deslocamentos da cortina medidos durante a execução da obra através de monitorização adequada. Tendo-se analisado em detalhe o caso de estudo da Avenida de França, passou-se à avaliação genérica das cortinas monoapoiadas e autoportantes. O Capítulo 5 refere-se à nova versão do Eurocódigo 7 (EC7), tendo-se realizado vários estudos paramétricos com os quais se pretendeu avaliar as principais diferenças entre as várias metodologias preconizados pelo EC7 confrontando-as com os métodos clássicos de introdução da segurança. O caso da Avenida de França, pelas características do seu processo construtivo suscitou a ideia de que eventualmente adoptando um determinado faseamento para a obra, o dimensionamento da estrutura pudesse ser optimizado. Desta forma, apresenta-se no Capítulo 6, uma situação onde se verificou que essa optimização era possível.

This work deals, to a great extent, with a case study of the channel between Avenida de França station (now called “Casa da Música”) and Carolina Michaelis station on Line C of Metro do Porto. Some data from in situ and laboratory tests as well as from monitoring have been collected during the construction of this project, constituting important information to be analysed. In Chapter 1, a brief state-of-the-art of retaining walls is presented, dealing with the main concepts of their construction and design methods. Chapter 2 relates to the description of the project and the monitoring results. The next chapter begins with the presentation of in situ and laboratory tests and follows with the interpretation of these tests in order to obtain design parameters. However, the interpretation of these tests in residual soil from granite is still full of uncertainties. For this purpose, several correlations from the literature were analysed so as to verify which are the most adequate and to calibrate some of those already developed for residual soils. In Chapter 4, the numerical modelling of the excavation is presented. The main objective of this work was to better understand the behaviour of retaining walls in residual soils from granite. At the same, it has provided a back-analysis of the wall displacements by comparison with the monitoring results, which permitted the calibration of design parameters. After The Avenida de França case study, the general analysis of cantilever and single strutted retaining walls was pursed. Chapter 5 refers to the new version of Eurocode 7 (EC7). Several parametric studies were conducted in order to evaluate the main differences between EC7 approaches and the classical methods of security coefficients. Avenida de França case study, by the characteristic of the construction process, lead to the idea that, perhaps, it is possible to optimize the design of the structure following a certain sequence of the works. In Chapter 6 one situation where an optimization of the wall design is possible is presented.