Estudo numérico e ambiental de dutos enterrados sob a influência de rodovias e ferrovias

Abstract

Este trabalho buscou avaliar, comparativamente, o comportamento mecânico de dutos enterrados considerando carregamentos estáticos baseados em rodovias e ferrovias. Hoje existem diversos tipos de casos onde existem interações de carregamentos entre os modais de transporte. Analisou-se a contribuição da altura de cobertura e de carregamentos na superfície do terreno para tensões e deformações no duto e na região da envoltória deste. Foram utilizadas análises com base em formulações analíticas pelos métodos propostos por Kirsch, Einsten & Schwartz e Marston-Spangler. Trabalhos de outros pesquisadores e normas motivaram e auxiliaram esta pesquisa. Estes forneceram instrumentos para que se avaliassem criticamente o comportamento mecânico das instalações quanto aos efeitos gerados em 10 tipos de casos. Assim, foram descritas as instalações consideradas seguras para regiões próximas a carregamentos superficiais. Para o desenvolvimento e análises dos casos, utilizou-se a ferramenta numérica PLAXIS®. Os resultados encontrados se mostraram coerentes em diferentes situações após a análise de diferentes comportamentos quanto ao coeficiente de empuxo no repouso, altura de cobertura, tipo de solo da envoltória, condições de saturação e carregamentos superficiais. Considerando as simplificações dos métodos utilizados, os resultados mostram que instalações seguras, mesmo quando considerado os efeitos da sobrecarga, podem apresentar pequenas alturas de cobertura. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This study aimed to evaluate the mechanical behavior of buried pipelines considering static loads based on roads and railways. Today there are many cases where there are load interactions between pipes, highways and railways. The contribution of height coverage and loads on the soil surface for stresses and strains were analyzed in the pipeline and in the surrounding region. Analyzes based on analytical formulations by the methods proposed by Kirsch , Einstein & Schwartz and Marston - Spangler. The literature review motivated and assisted this research. Also, other researches helped to critically evaluate the mechanic behavior of 10 different studies cases. Thus, the installations considered safe for near surface loadings regions were described. For the development and analysis of cases, was used the numerical tool PLAXIS ®. The results were considered consistent in different situations after the analysis of different behaviors regarding the coefficient K0, height of cover, envelope soil type, saturation conditions and surface loads. Considering the simplifications of the methods used, the results show that secure facilities even considering the effects of overload can present small covers.