PLANO DE AVANÇO DO TÚNEL (PAT)

O conceito de projecto interactivo foi introduzido pela primeira vez pela empresa Geodata em 2001, na Linha 1 do metro do Porto, aberta com TBM-EPB (Grasso et al., 2002b, Chiriotti et al., 2004 in Grasso et al., 2008). Tal foi conseguido através do uso do PAT um documento vivo que fornece uma ligação dinâmica entre o projecto e a construção e facilita a gestão dos riscos residuais e que no fundo representa uma ferramenta para o seu controlo. Este conceito é fácil de implementar, tem um baixo custo e fornece um procedimento prático para que Projectista, Empreiteiro e Dono de Obra, actualizem continuamente os cenários de risco, os correspondentes planos de mitigação, e procedimentos construtivos.

O PAT é um documento de projecto detalhado, que é produzido (ou actualizado) durante o avanço do túnel e antes da escavação de um novo trecho de 200/500m. Resume os requisitos do projecto e da construção, de modo a garantir uma operação segura. Usado como uma abordagem multi-disciplinar, para identificar os riscos e mitigar os residuais através do conteúdo dos documentos iniciais do projecto, da recolha, análise e tratamento dos dados relativos às secções anteriormente escavadas, as condições geológicas e hidrogeológicas locais, a pesquisa recente da condição dos edifícios, e as informações sobre as interferências pré-existentes e, se for o caso, na entrada de dados novos. Esta informação é então utilizada para obter uma previsão melhorada do modelo de referência (Chiriotti et al., 2004). A Figura 5.7 ilustra os princípios gerais do PAT.

Figura 5.7. Os princípios do PAT (Grasso, 2008, adaptado).

Previsão

Análise do projecto; Valores limite; Pré-definição de contra medidas.

Monitorização do comportamento Estrutura subterrânea; Terreno circundante; Estruturas e infra-

estruturas adjacentes.

Projecto, optimização e aplicação das medidas mitigadoras pré-

O PAT facilita o trabalho dos operadores e técnicos no local e todas as informações relevantes são actualizadas e resumidas em documentos curtos e sintéticos, em vez de estarem dispersas em vários documentos do projecto. Dá-se sempre ao Empreiteiro os documentos do PAT, após o conteúdo ter sido discutido e acordado com o Dono de Obra. Neste ponto, o PAT torna-se um guia dinâmico para a construção do túnel. É usado para actualizar os parâmetros-chave com base num acompanhamento diário, em função dos dados da monitorização em tempo real, e serve como suporte para a tomada de decisões quando surgem situações anormais. A aplicação efectiva do PAT pode ser facilitada através da utilização de um controlo em tempo real, implementado numa plataforma SIG (Sistema de Informação Geográfica), acessível através da Internet, para que todas as informações sejam compartilhadas entre os vários intervenientes (Grasso et al., 2008).

Um benefício que pode ser retirado da utilização das técnicas de controlo e actualização permanente do projecto-construção, através da implementação do PAT, é a estabilização activa do equilíbrio (Figura 5.8), também conhecido como instável, do MO (Grasso, 2008).

Figura 5.8. A função do PAT num projecto de um túnel (Grasso, 2008, adaptado).

Um exemplo bem sucedido da aplicação do PAT é, portanto, a Linha 1 do Metro do Porto. Neste, foi desenvolvido um plano de gestão de risco através de workshops especiais da equipa, com foco nos seguintes aspectos (Chiriotti et al., 2004):

Identificação dos eventos críticos nas várias fases da obra (estudos, projecto, construção e exploração), as suas causas e a entidade responsável;

Avaliação da probabilidade de ocorrência dos eventos e o seu impacto sobre a segurança durante a construção (para os operadores e público), custo e tempo;

Condições geológicas Projecto estrutural Métodos de melhoramento de terrenos Supervisão Formação Observação Relação Dono de Obra - Empreiteiro Mão-de-obra Interpretação Gestão de riscos Projecto bem sucedido

Contributo para a gestão do risco geotécnico na construção de túneis

₁₃₆

Avaliação do risco como a combinação da probabilidade e do impacto; Priorização dos riscos em termos de mitigação e aceitabilidade;

Definição das medidas de controlo mais adequadas, para reduzir o risco; Nova avaliação de risco, após aplicação dessas medidas;

Definição das contramedidas para mitigar ou gerir o risco residual.

No caso do Metro do Porto, os principais riscos geotécnicos identificados prenderam-se sobretudo com a heterogeneidade do maciço rochoso, a presença de solo residual com estruturas metaestáveis sensíveis ao gradiente hidráulico, e com o comportamento frágil do maciço rochoso.

O PGR estabelecido continha um PAT, aplicado a trechos do túnel com comprimento de 200m até 1000m, e no qual foram incluídos os seguintes documentos (Grasso et al., 2008):

Relatório sobre a campanha de prospecção e a sua interpretação; Relatório sobre os riscos de assentamento dos edifícios;

Relatório e desenhos sobre o controlo e monitorização de estruturas subterrâneas e de edifícios à superfície;

Relatório sobre a avaliação dos parâmetros de funcionamento da TBM; Perfil geotécnico com indicação dos parâmetros de funcionamento da TBM.

Até ao final de cada trecho, a experiência adquirida foi resumida em documentos de análise específicos que contribuíram para optimizar os trechos seguintes. Por isso, este foi considerado um processo de melhoria contínua. Além das informações “tradicionais” sobre o projecto, tais como avaliações geológicas, cálculos estruturais, etc., adquiriram-se um conjunto específico de parâmetros de funcionamento da TBM (op. cit.): pressão na frente, densidade aparente do material na câmara, peso do material extraído em cada anel, pressão e volume das injecções de preenchimento do espaço anelar, e pressão e volume da bentonite adicionada. A síntese destes parâmetros resulta na designada “folha de escavação”. Em tempo real e com a análise das actividades, as folhas de escavação foram continuamente actualizadas com base nas condições que realmente iam sendo encontradas. A execução e actualização contínua do PAT demonstraram que esta é uma ferramenta muito eficaz, porque as condições geológicas e parâmetros de projecto da TBM são apresentados com antecedência, juntamente com a instrumentação e requisitos de controlo.