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Geotecnia para Tuneis

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UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA 
INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
A GEOTECNIA NA CONCEPÇÃO, PROJECTO 
E EXECUÇÃO DE TÚNEIS EM MACIÇOS ROCHOSOS 
 
 
 
Mário José Nascimento Bastos 
(Licenciado) 
 
 
Dissertação para obtenção do grau de 
Mestre em Georrecursos – Área de Geotecnia 
 
 
 
 
 
Orientador: Carlos A. J. V. Dinis da Gama (Professor Catedrático, IST, UTL) 
 
Co-Orientador: José J. R. Delgado Muralha (Doutor, Investigador Auxiliar do LNEC) 
 
 
JÚRI 
Carlos A. J. V. Dinis da Gama (Professor Catedrático, IST, UTL) 
António Diogo Pinto (Professor Associado com Agregação, IST, UTL) 
José E. T. Quintanilha de Menezes (Professor Auxiliar, FE, UP) 
José J. R. Delgado Muralha (Doutor, Investigador Auxiliar do LNEC) 
 
 
 
 
 
 
JUNHO DE 1998 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
aos meus pais . . . 
 
 
 
“A Ciência permanecerá sempre a satisfação do 
desejo mais alto da nossa natureza, a curiosidade; 
fornecerá sempre ao Homem o único meio 
que ele possui de melhorar a própria sorte”. 
Renan, O Futuro da Ciência. 
 
 
 
 
 
 I
A GEOTECNIA NA CONCEPÇÃO, PROJECTO 
E EXECUÇÃO DE TÚNEIS EM MACIÇOS ROCHOSOS 
RESUMO 
O presente trabalho aborda a diversidade de contribuições da geotecnia para a engenharia de 
obras subterrâneas, com especial destaque para a sua concepção, projecto e execução. 
São focados os principais aspectos da prospecção geotécnica, no que se refere às técnicas e 
aplicações. São abordados, igualmente, os aspectos geotécnicos relacionados com o Projecto 
de uma obra subterrânea, bem como os diferentes critérios de escavabilidade de maciços 
rochosos e métodos de escavação. Referem-se as opções e critérios de dimensionamento dos 
suportes. 
É dado especial realce às técnicas e equipamentos de observação e instrumentação de túneis, e 
a sua importância no controlo de uma escavação subterrânea, bem como aspectos 
relacionados com a segurança e salubridade, de forma a atingir a pretendida qualidade da 
obra. 
Uma vez tratados estes conceitos, é feita a descrição do acompanhamento geotécnico da 
abertura de túneis de um interceptor localizado nos arredores de Lisboa, acompanhamento 
esse que permitiu validar e aperfeiçoar as soluções de projecto, com a intervenção da 
geotecnia a nível da escavabilidade, da monitorização da estabilidade, do suporte primário e 
do revestimento definitivo. 
 
 
 II
GEOTECHNICS IN THE CONCEPTION, DESIGN 
AND CONSTRUCTION OF TUNNELS IN ROCK MASSES 
ABSTRACT 
The work deals with the diversity of geotechnical contributions to the Engineering of 
Underground Workings, with special reference to their conception, design and execution. 
The most relevant aspects of geotechnical prospecting activities, involving techniques and 
applications, are described. Further geotechnical contributions to the design phase are 
emphasised, covering not only excavation methods and excavability of rock masses, but also 
support assessment criteria. Particular importance is ascribed to the utilisation of geotechnical 
monitoring systems for the control of tunnel stability, as well as to contributions for health 
and safety of human labour, in order to reach the desired quality of these workings. 
A description of the geotechnical assistance to a long tunnel recently built in the vicinity of 
Lisbon is provided, which has validated and improved design solutions, in the domains of 
excavability, stability monitoring, primary support and permanent lining. 
 
 
 III
PALAVRAS CHAVE 
Túneis 
Geotecnia 
Geomecânica 
Concepção 
Projecto 
Execução 
Constrangimentos 
 
KEY WORDS 
Tunnels 
Geotechnics 
Geomechanics 
Conception 
Design 
Construction 
Constraints 
 
 IV
AGRADECIMENTOS 
Quando se realiza um trabalho desta índole, apercebemo-nos da importância concreta de quem nos 
apoia, a todos os níveis. 
À JNICT - Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica, pela bolsa conferida nestes dois 
anos de mestrado. 
À Administração da SANEST S.A., que me permitiu o estudo e acompanhamento da construção dos 
túneis do Interceptor Jamor-Laje (2ª Fase). 
À Administração e técnicos da HIDROPROJECTO S.A. e da HIDROMINEIRA, Lda, pela disponibilização 
de meios humanos e materiais, bem como pela importante colaboração prestada, nomeadamente ao 
Prof. C. Dinis da Gama (HIDROMINEIRA) e ao Engº Garrido Baptista (HIDROPROJECTO), bem como ao 
Engº José Emílio da Silva (CONSULMAR) e a toda a equipa da Assessoria Técnica à SANEST S.A.. 
Aos técnicos envolvidos na obra em estudo, nomeadamente o Sr. José Paiva (FBO), Dra. Filomena 
Gonçalves (CÊGÊ) e Engº Paulo Cerqueira (EPOS), pela disponibilização de dados e pelas 
informações específicas relativas às suas actividades. 
Aos docentes e funcionários do Departamento de Engenharia de Minas do Instituto Superior Técnico, 
nomeadamente a Profª Matilde Costa e Silva e o Prof. Rui Couto, pelo seu apoio e encorajamento. 
Aos meus colegas e amigos, Engª Patrícia Falé e Costa, Engº Pedro Bernardo e Engº Humberto 
Guerreiro pelos constantes incitamentos e valiosos auxílios, e pela amizade que me demonstraram no 
decorrer deste projecto. 
À minha colega e amiga Engª Alexandra Borges, a quem muito fico a dever, pelo apoio e amizade e 
pela inestimável ajuda e pareceres técnicos. 
Ao meu co-orientador, Engº José Muralha (LNEC), pelo precioso auxílio e orientação, tanto nos seus 
pareceres e conselhos como na gentil cedência dos seus elementos técnicos. 
Ao meu orientador, Prof. Carlos Dinis da Gama, cuja colaboração, apoio técnico e humano, orientação 
e empenho foram inexcedíveis. A ter valor, este trabalho deve-o fundamentalmente a ele. 
Aos meus amigos e à minha família, principalmente aos meus pais, que suportaram incansavelmente 
esta minha fase de alheamento, auxiliando-me e apoiando-me em tudo o que necessitei. 
Os agradecimentos nominais têm o inconveniente de não incluírem todos os que colaboram, sob o 
risco de tornarem este elemento numa longa e fastidiosa lista. Se estes agradecimentos omitiram 
alguém, trata-se apenas um lapso no papel, o autor tem bem presente o apoio e as valiosas 
contribuições de todos vós. 
 
 ÍNDICE GERAL 
 V
ÍNDICE 
1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................1 
1.1. PREÂMBULO .......................................................................................................................1 
1.2. CONTEÚDO DO TRABALHO.............................................................................................2 
2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA...........................................................4 
2.1. PLANEAMENTO E MÉTODOS DE PROSPECÇÃO .........................................................4 
2.1.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................................................................4 
2.1.2. RECONHECIMENTO PRELIMINAR ..................................................................................6 
2.1.3. PROSPECÇÃO DE CAMPO...............................................................................................8 
2.1.4. CARACTERIZAÇÃO COMPLEMENTAR..........................................................................12 
2.2. RELATÓRIO GEOTÉCNICO.............................................................................................15 
2.2.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS ...........................................................................................15 
2.2.2. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO ..........................................................15 
2.2.3. AVALIAÇÃO DOS CONDICIONALISMOSGEOTÉCNICOS ...............................................20 
2.3. CARACTERIZAÇÃO SISTEMÁTICA “IN SITU”............................................................21 
3. CONSIDERAÇÕES AO PROJECTO DE ENGENHARIA EM TÚNEIS..................................25 
3.1. FASES DE PROJECTO.......................................................................................................25 
3.1.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS ...........................................................................................25 
3.1.2. ESTUDO PRÉVIO .........................................................................................................28 
3.1.3. PROJECTO BASE .........................................................................................................29 
3.1.4. PROJECTO DE EXECUÇÃO...........................................................................................30 
3.2. CONSTRANGIMENTOS AO PROJECTO ........................................................................32 
3.3. CONSTRANGIMENTOS NA EXECUÇÃO ......................................................................33 
4. ESCAVAÇÃO EM MACIÇOS ROCHOSOS.............................................................................35 
4.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................................................................35 
4.2. CRITÉRIOS DE ESCAVABILIDADE ...............................................................................36 
4.2.1. DESCRIÇÃO DOS PRINCIPAIS CRITÉRIOS DE ESCAVABILIDADE...................................36 
4.2.1.1. Introdução ........................................................................................................36 
4.2.1.2. Método de Franklin et al..................................................................................38 
4.2.1.3. Método de Kirsten ...........................................................................................39 
4.3. MÉTODOS DE ESCAVAÇÃO...........................................................................................40 
4.3.1. CONDICIONALISMOS NA SELECÇÃO DO MÉTODO DE ESCAVAÇÃO .............................40 
4.3.2. ESCAVAÇÃO COM EXPLOSIVOS..................................................................................43 
4.3.2.1. Condicionantes Gerais .....................................................................................43 
4.3.2.2. Utilização de Explosivos .................................................................................44 
4.3.2.3. Danos Causados ao Maciço .............................................................................47 
4.3.2.4. Segurança e Manuseamento de Explosivos .....................................................49 
4.3.3. ESCAVAÇÃO MECÂNICA ............................................................................................52 
5. SUPORTE DE MACIÇOS ROCHOSOS ....................................................................................55 
5.1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................55 
5.2. MÉTODOS DE SUPORTE PRIMÁRIO .............................................................................59 
5.2.1. DIMENSIONAMENTO DE SUPORTES .............................................................................59 
5.2.1.1. Considerações Gerais.......................................................................................59 
5.2.1.2. Classificações Geomecânicas ..........................................................................60 
5.2.1.3. Curvas de Resposta do Terreno .......................................................................68 
5.2.1.4. Métodos Computacionais ................................................................................72 
5.2.2. CONSIDERAÇÕES SOBRE OS TIPOS DE SUPORTE PRIMÁRIO.........................................73 
5.3. CONSIDERAÇÕES SOBRE O SUPORTE SECUNDÁRIO..............................................76 
 ÍNDICE GERAL 
 VI
5.4. ASPECTOS CONSTRUTIVOS – O NOVO MÉTODO AUSTRÍACO .............................78 
6. OBSERVAÇÃO E QUALIDADE DA OBRA............................................................................81 
6.1. PLANEAMENTO E ORGANIZAÇÃO ..............................................................................81 
6.2. INSTRUMENTAÇÃO DOS TRABALHOS .......................................................................82 
6.2.1. OBJECTIVOS DA INSTRUMENTAÇÃO...........................................................................82 
6.2.2. MEDIÇÕES E EQUIPAMENTOS DE AUSCULTAÇÃO .......................................................85 
6.2.3. PRINCIPAIS ACTIVIDADES DE OBSERVAÇÃO GEOTÉCNICA.........................................87 
6.2.3.1. Cartografia Geotécnica ....................................................................................87 
6.2.3.2. Medição de Convergências..............................................................................88 
6.2.3.3. Amostragem e Monitorização dos Elementos de Suporte ...............................90 
6.3. CONTROLO DE IMPACTES .............................................................................................90 
6.3.1. VIBRAÇÕES RESULTANTES DE DETONAÇÕES .............................................................90 
6.3.2. RUÍDO RESULTANTE DE DETONAÇÕES .......................................................................93 
6.3.3. ASSENTAMENTOS SUPERFICIAIS.................................................................................95 
6.3.4. OUTROS IMPACTES .....................................................................................................96 
6.4. SEGURANÇA E SALUBRIDADE.....................................................................................97 
6.5. ASSESSORIA GEOTÉCNICA ...........................................................................................99 
6.6. CONTROLO DE QUALIDADE DA OBRA.....................................................................100 
6.6.1. ASPECTOS TÉCNICOS DO CONTROLO DE QUALIDADE...............................................100 
6.6.2. CONDICIONALISMOS NA QUALIDADE DA OBRA........................................................101 
6.7. RELATÓRIO DE EXECUÇÃO DE TÚNEIS...................................................................103 
7. ESTUDO DOS TÚNEIS DO INTERCEPTOR JAMOR-LAJE (2º FASE) ..............................105 
7.1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................105 
7.2. DESCRIÇÃO DOS TRABALHOS DE PROSPECÇÃO ..................................................109 
7.3. DESCRIÇÃO DO PROJECTO..........................................................................................116 
7.4. FISCALIZAÇÃO DA OBRA ............................................................................................119 
7.5. ASSESSORIA TÉCNICA AO DONO DE OBRA ............................................................120 
7.6. ESCAVAÇÃO DOS MACIÇOS .......................................................................................121 
7.6.1. MÉTODOS DE ESCAVAÇÃO .......................................................................................121 
7.6.2. CARREGAMENTO, TRANSPORTE E DEPOSIÇÃO DE ESCOMBROS ...............................127 
7.6.3. OPERAÇÕES ACESSÓRIAS .........................................................................................129 
7.7. SUPORTE DOS TÚNEIS ..................................................................................................130 
7.7.1. SUPORTE PRIMÁRIO DOS TÚNEIS E DAS FRENTES .....................................................130 
7.7.2. REDIMENSIONAMENTO DO REVESTIMENTO FINAL...................................................133 
7.8. DESEMPENHO E QUALIDADE FINAL DA OBRA......................................................134 
7.8.1. MONITORIZAÇÃO E ACOMPANHAMENTODA OBRA..................................................134 
7.8.1.1. Descrição Geral..............................................................................................134 
7.8.1.2. Controlo da Influência sobre o Meio .............................................................135 
7.8.2. SEGURANÇA E SALUBRIDADE...................................................................................140 
7.9. CONCLUSÕES..................................................................................................................141 
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................................142 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................143 
 
 
 ÍNDICE DE FIGURAS 
 VII
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 1 - Fases de caracterização geotécnica de uma obra subterrânea (adaptado de 
Galera Fernández[58], 1997). ...........................................................................................5 
Figura 2 - Fluxograma das actividades de prospecção, projecto e execução. .................................19 
Figura 3 - Túnel piloto na escavação de uma obra subterrânea (adaptado de 
AFTES[1], 1996)............................................................................................................24 
Figura 4 - Fluxograma das etapas de projecto em obras públicas (baseado em Porto 
Editora[142], 1995). ........................................................................................................27 
Figura 5 - Classificação da escavabilidade de maciços rochosos, segundo Franklin et 
al. (adaptado de Franklin et al, 1971, in López Jimeno e Díaz Méndez [98], 
1997).............................................................................................................................38 
Figura 6 - Vários métodos de desmonte em secções parciais (baseado em Juncà 
Ubierta[87], 1997 e Pereira[135], 1996). ...........................................................................42 
Figura 7 - Jumbo hidráulico de três braços para perfuração em subterrâneo (adaptado 
de Ferrocemento[55], s.d.). .............................................................................................44 
Figura 8 - Zonas de um diagrama de fogo tipo num desmonte subterrâneo. ..................................45 
Figura 9 - Diagramas de fogo tipo para desmonte subterrâneo. A – Caldeira em leque 
(ou italiana); B - Caldeira em V; C – Caldeira cilíndrica (adaptado de 
Langefors et al[92], 1976). .............................................................................................46 
Figura 10 - Zona de rocha fracturada numa detonação. ....................................................................47 
Figura 11 - Condições para obter uma espessura uniforme do dano na rocha da 
periferia de um túnel (adaptado de Holmberg[83], 1982)...............................................49 
Figura 12 - Magnitude na zona fracturada para diferentes tipos de explosivos 
(adaptado de Finnrock Ab[56], s.d.). ..............................................................................49 
Figura 13 - A - Tuneladora sem escudo (adaptado de Fernandéz Gonzaléz[53], 1997); 
B - Tuneladora com escudo (adaptado de Gallerie[59], 1996). ......................................53 
Figura 14 - A – Roçadora de braço (adaptado de Ferrocemento[55], s.d.).; B - Roçadora 
de braço Noell – NTM 160H (adaptado de López Jimeno e García 
Bermúdez[99], 1997). .....................................................................................................53 
Figura 15 - Variação entre os vãos de cavidades sem suporte e os tempos de auto-
sustentação para as várias classes de maciço (adaptado de Bieniawski, 
1973 in Dinis da Gama[35], 1976)..................................................................................63 
Figura 16 – Escolha do tipo de sustimento em função da classificação Q (adaptado de 
Barton[9], 1995). ............................................................................................................67 
Figura 17 - Deslocamentos nas imediações da frente de escavação de um túnel 
(adaptado de Hoek[82], 1995). .......................................................................................69 
Figura 18 - Modelação da curva de resposta do terreno de uma escavação (Hoek[82], 
1995). ............................................................................................................................69 
Figura 19 - Modelação das curvas de resposta do terreno e do suporte para uma 
escavação (Hoek[82], 1995). ..........................................................................................71 
Figura 20 - Curvas características de alguns tipos de sustimento (Hoek, 1980, in 
Celada Tamames[21], 1997). ..........................................................................................71 
 ÍNDICE DE FIGURAS 
 VIII
Figura 21 - Ilustração de tipos de ancoragens na aplicação a túneis (adaptado de DSI 
in Ingeopress[84], 1996). ................................................................................................74 
Figura 22 - Cambotas metálicas e rede electrosoldada (malhasol) no suporte de um 
túnel. .............................................................................................................................75 
Figura 23 - Enfilagens (piquetes) para suporte em avanço de um túnel (adaptado de 
Word Tunnelling[166], 1996)..........................................................................................76 
Figura 24 - Revestimento de um túnel com chapas onduladas de alumínio (adaptado de 
Hacar Rodríguez[60],1997). ...........................................................................................77 
Figura 25 - Secção principal de observação instrumentada (adaptado de Cunha[31], 
1994) e equipamentos de superfície. ............................................................................87 
Figura 26 - Secções possíveis de medição de convergências (adaptado de Cunha[31], 
1994 e de Scholey e Ingle[154], 1989). ...........................................................................89 
Figura 27 - Evolução da zona de movimento do terreno com a profundidade da 
escavação (adaptado de D.E.M.G.[85], 1997). ...............................................................95 
Figura 28 - Esboço da localização do sistema de saneamento da Costa do Estoril 
(adaptado de MARN[107], 1994)..................................................................................106 
Figura 29 - Implantação dos túneis da 2ª fase do Interceptor do sistema de saneamento 
da Costa do Estoril (adaptado de CÊGÊ/FBO[20], 1997). ...........................................108 
Figura 30 - Extracto da Carta Geológica de Portugal (Esc. 1/50000), folha 34-C – 
Cascais, com a implantação dos túneis da 2ª fase do IGSSCE...................................111 
Figura 31 - Jumbo de dois braços utilizado na perfuração das frentes, nos túneis do 
IGSSCE – 2ª fase (cortesia de Sr. José Paiva). ...........................................................121 
Figura 32 - Furação do diagrama de fogo tipo dos túneis do IGSSCE – 2ª fase.............................122 
Figura 33 - Martelo hidráulico JVC, na esvavação do túnel 4, frente de jusante 
(cortesia de Sr. José Paiva). ........................................................................................124 
Figura 34 - Esboço em planta da influência e campo de utilização do Martelo de 
Schmidt (A) e da Prensa de Carga Pontual (B), numa frente de escavação. ..............125 
Figura 35 - Escavação de um nicho (esquerda) no túnel 4, frente de jusante. ................................128 
Figura 36 - Operação de projecção de betão no hasteal de um túnel do IGSSCE - 2ª 
fase..............................................................................................................................131Figura 37 - Frente de desmonte com microestacas instaladas, para pré-suporte.............................132 
Figura 38 – Instalação do revestimento final através de cofragem deslizante. ...............................133 
Figura 39 - Medição dos extensómetros instalados nos cimbres, pela equipa do LNEC................135 
Figura 40 - Exemplo de um diagrama de fogo executado nos túneis do IGSSCE..........................136 
Figura 41 - Registo de vibrações do diagrama de fogo...................................................................137 
Figura 42 - Fenómeno de sobreescavação nos túneis do IGSSCE – 2ª fase. ..................................138 
Figura 43 - Secção tipo de medição de convergências nos túneis do IGSSCE – 2ª fase 
(adaptado de CÊGÊ/FBO[19], 1997)............................................................................139 
Figura 44 - Registo de medição de deslocamentos (convergências) de uma secção de 
um túnel do IGSSCE - 2ª fase (adaptado de CÊGÊ/FBO[19], 1997). ..........................140 
 ÍNDICE DE TABELAS 
 IX
ÍNDICE DE TABELAS 
Tabela 1 - Ensaios geotécnicos in situ (adaptado de Galera Fernández[58], 1997). ...................... 11 
Tabela 2 - Ensaios de rochas em laboratório e parâmetros resultantes. ....................................... 13 
Tabela 3 - Ocorrências e métodos de prospecção associados. ..................................................... 14 
Tabela 4 - Documentos, fases e conteúdo dos relatórios geotécnicos (Dinis da Gama[41], 
1997)........................................................................................................................... 15 
Tabela 5 - Principais critérios de escavabilidade e parâmetros mecânicos associados. ............... 37 
Tabela 6 - Tipos de rotura que ocorrem em diferentes maciços rochosos sob diferentes 
níveis de tensão in situ (adaptado de Hoek et al[82], 1995) ......................................... 57 
Tabela 7 – Problemas, parâmetros, métodos de análise e critérios de aceitabilidade em 
escavações subterrâneas (adaptado de Hoek[81], 1991). .............................................. 58 
Tabela 8 - Classificação de maciços rochosos de Bieniawski (adaptada de Dinis da 
Gama[35], 1976 e Brady e Brown[12], 1985)................................................................. 61 
Tabela 9 - Classes de maciços rochosos para túneis e tipos de revestimento mais adequados 
(adaptada de Bieniawski, 1973 in Dinis da Gama[35], 1976). ..................................... 62 
Tabela 10 - Parâmetros do sistema Q da Classificação de Barton (adaptado de Barton et al[7], 
1982)........................................................................................................................... 64 
Tabela 11 - Valores limites de velocidade de vibração de pico [mm/s] (adaptado de Moura 
Esteves[111], 1993). ...................................................................................................... 91 
Tabela 12 - Valores de a, b e c para diversos tipos de maciço. ..................................................... 92 
Tabela 13 - Responsabilidades na segurança em obra (baseado em Barata[6], 1997). ................... 98 
Tabela 14 - Características do Emissário Submarino da Guia (baseado em MARN[107], 
1994)........................................................................................................................... 106 
Tabela 15 - Trabalhos desenvolvidos e materiais empregues na 1ª Fase do Empreendimento 
de Saneamento da Costa do Estoril (baseado em MARN[107], 1994).......................... 107 
Tabela 16 - Trabalhos e materiais empregues na ETAR da Guia (baseado em MARN[107], 
1994)........................................................................................................................... 108 
Tabela 17 - Horizontes sísmicos e materiais correspondentes (baseado em Teixeira 
Duarte[160], 1991). ....................................................................................................... 112 
Tabela 18 - Resumo das propriedades geológico-geomecânicas dos terrenos atravessados 
pelos túneis do IGSSCE – 2ª fase (baseado em Teixeira Duarte[160], 1991, 
DRENA[47], 1995 e Hidroprojecto/Consulmar[66], 1997). ........................................... 114 
Tabela 19 - Tipos de suporte em ZG3 (baseado DRENA[47], 1995). ............................................. 117 
 ÍNDICE DE TABELAS 
 X
Tabela 20 - Zonas geotécnicas em cada túnel, e respectivos tipos de suporte primário a 
aplicar e prazos de instalação (baseado em DRENA[47], 1995). ................................. 118 
Tabela 21 - Ciclos médios de trabalho praticados em cada zona geotécnica 
(Hidroprojecto/Consulmar[67], 1997). ......................................................................... 123 
Tabela 22 - Diferentes materiais de zonas geotécnicas ZG3 e respectivos valores de 
resistência à carga pontual (baseado em LNEC[95], 1997). ......................................... 123 
Tabela 23 - Comprimentos e percentagens previstas e reais de Zonas Geotécnicas (Dinis da 
Gama[43], 1998). .......................................................................................................... 126 
 
 
 
 1. INTRODUÇÃO 
 1 
1. INTRODUÇÃO 
1.1. PREÂMBULO 
Os túneis e as obras subterrâneas têm adquirido uma importância crescente no 
planeamento e gestão do espaço, tanto em áreas urbanas como no atravessamento de zonas 
montanhosas. As inúmeras vantagens da utilização do espaço subterrâneo são apenas 
ensombradas pelos seus custos associados, dado tratarem-se de estruturas complexas 
executadas por técnicos e empresas altamente especializados. 
A concepção, projecto e execução de um túnel recorrem, desde o início, a Ciências ou 
ramos destas, nomeadamente a Geotecnia e a Geomecânica, que conjugadas com a 
Economia, constituem o que se denomina como Engenharia de Túneis. 
A Engenharia de Túneis recebeu parte do seu legado da Engenharia de Minas, área com 
vasta experiência do ambiente subterrâneo e que contribuiu decisivamente para o 
lançamento e evolução desta técnica sendo, ainda hoje, vários os métodos construtivos 
utilizados em túneis que tiveram o seu início em minas subterrâneas. 
Nos últimos anos este ramo da Engenharia teve um desenvolvimento considerável, 
seguindo um rumo próprio e fomentando a evolução de técnicas específicas. Assim, 
actualmente, a complexidade dos ramos e especializações da Engenharia de Túneis, 
envolvem a concepção, prospecção, projecto, execução, fiscalização e assessoria técnica, 
bem como actividades acessórias particulares, como os sistemas de ventilação, drenagem e 
 1. INTRODUÇÃO 
 2 
impermeabilização, iluminação, sistemas de distribuição de energia eléctrica, ar 
comprimido, água, planeamento de segurança e saúde em obra, etc. Recentemente, novas 
áreas de actividade têm sido desenvolvidas, em especial no que se refere ao estudo dos 
impactes ambientais causados pelos túneis, seja na fase de construção seja na de serviço, 
em que se destacam a deposição de escombros da escavação, o controlo de ruídos e de 
vibrações, entre outros. 
Os túneis subterrâneos possuem diversas finalidades tais como: vias de comunicação 
(estradas, caminhos de ferro, passagens pedonais); vias de condução hidráulica (adutores 
de água, de saneamento, de gás, aproveitamentos hidroeléctricos); galerias mineiras; 
acessos a instalações subterrâneas militares; depósitos de carburantes; armazenamento de 
resíduos; etc. É, assim, bastante vasto o campo de aplicação destas obras geotécnicas, 
possuindo particularidades específicas que se prendem com o fim a que se destinam e com 
as condições naturais existentes no local de construção. 
Pelo que foi dito, é fácil de entender que a construção de um túnel ou de uma obra 
subterrânea envolve equipas multidisciplinares especializadas, ondea Geotecnia tem uma 
intervenção preponderante em praticamente todas as etapas. 
1.2. CONTEÚDO DO TRABALHO 
A presente dessertação enquadra-se no Mestrado de Georrecursos, área de Geotecnia, do 
Instituto Superior Técnico e pretende abordar os temas geotécnicos mais importantes da 
engenharia de túneis, em particular, dos túneis em maciços rochosos, não se focando os 
métodos de construção de túneis em solo, a execução de túneis a céu aberto (cut-and-
cover) e os túneis submersos. 
Este trabalho pretende resumir o estado da arte da construção de túneis, com especial 
enfoque para os métodos e técnicas praticados em Portugal. 
Devido à vastidão do tema, alguns assuntos serão tratados superficialmente, tendo-se 
optado unicamente pela sua descrição, devido ao facto de constituírem matérias 
importantes e de estarem relacionados com todas as fases de projecto e de execução deste 
tipo de obras. 
 1. INTRODUÇÃO 
 3 
Deste modo, após uma breve introdução, o trabalho inicia-se com uma abordagem dos 
métodos de prospecção existentes, passíveis de serem utilizados neste tipo de obras, seus 
campos de aplicação e vantagens do seu faseamento, seguindo-se breves considerações 
sobre as diferentes fases do projecto de uma obra subterrânea. 
São abordados, igualmente, os aspectos geotécnicos relacionados com os diferentes 
critérios de escavabilidade e métodos de escavação, bem como as opções e critérios de 
dimensionamento do suporte primário e secundário, com uma breve descrição do Novo 
Método Austríaco (NATM). 
É dada especial ênfase aos dispositivos de monitorização geotécnica existentes, na sua 
aplicação ao controlo da estabilidade e funcionalidade de uma escavação subterrânea, e à 
segurança e salubridade, como garantia de qualidade da obra, durante e após a construção. 
Neste contexto foi estudado um túnel hidráulico de saneamento, tendo-se direccionado este 
trabalho para obras de reduzida secção, onde se enquadram os túneis de saneamento, de 
transporte de águas de abastecimento, de barragens, etc. 
Este trabalho pretende abordar a vertente geotécnica da construção de túneis, evidenciando 
as particularidades e condicionalismos próprios que ocorrem nas várias fases do 
empreendimento, desde a prospecção até à execução da obra, passando pelo projecto. 
Assim, o objectivo principal deste estudo, é alertar para as consequências dos problemas 
mais comuns neste tipo de empreendimentos e enumerar as soluções possíveis, sempre 
numa perspectiva geotécnica. 
 
 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 4 
2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
2.1. PLANEAMENTO E MÉTODOS DE PROSPECÇÃO 
2.1.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS 
A prospecção e caracterização geotécnica são fundamentais na concepção de um túnel, 
influenciando todas as fases subsequentes, tanto as de projecto como as de execução destas 
obras. Baseados na caracterização geológico-geotécnica dos terrenos, os técnicos 
envolvidos terão de conceber e optar pelos métodos apropriados de construção, bem como 
prever soluções adequadas para as opções escolhidas. 
A utilização dos métodos apropriados de caracterização, aliados à sua competente 
execução, são factores primordiais na qualidade do reconhecimento geotécnico, permitindo 
aos diferentes especialistas a adopção de alternativas e critérios de cálculo menos 
conservativos. Para que estes métodos cumpram os seus desígnios, é fundamental que 
sejam executados por geólogos, engenheiros, geofísicos e técnicos, competentes e 
experientes, que garantam qualidade ao reconhecimento efectuado. 
Segundo Oliveira[126] (1994), a escolha dos métodos e sua localização deve contemplar, 
entre outras, todas as situações que poderão ocorrer ao longo da escavação do túnel, 
procurando-se atingir várias finalidades com cada método. A Figura 1 representa um 
fluxograma das várias fases de caracterização geotécnica que podem ser associadas às 
etapas de um projecto de uma obra subterrânea. 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 5 
 
 
 
 
Reconhecimento 
Preliminar 
 
 
 
 
Prospecção 
de Campo 
 
 
 
 
 
 
 
Caracterização 
Complementar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Fases de caracterização geotécnica de uma obra subterrânea 
(adaptado de Galera Fernández[58], 1997). 
Estudo 
Hidrogeológico 
Cartografia 
Geológico-geotécnica 
Classificação 
Geomecânica 
Estudo da 
Fracturação 
Prospecção Geofísica 
Prospecção 
Mecânica 
Ensaios in situ 
Ensaios em Laboratório 
FASE 1 
FASE 2 
FASE 3 
Propriedades das Formações e 
das Descontinuidades 
Propriedades Mecânicas 
do Maciço Rochoso 
R E L A T Ó R I O G E O T É C N I C O ( P E R F I S ) 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 6 
O reconhecimento de um determinado maciço rochoso, tendo como objectivo a construção 
de um túnel, inclui a sua modelação geológica e geomecânica, de onde resulta a concepção 
de um perfil geológico-geotécnico que incorpora as informações recolhidas durante as 
várias fases de caracterização, sendo refinado com o evoluir destas. 
As técnicas de caracterização, apresentadas na figura anterior, que ocorrem em períodos de 
tempo diferentes consoante a fase em apreço, devem permitir a elaboração de um perfil 
geotécnico no final de cada uma. Este consiste de um corte ao longo do eixo do túnel, 
incorporando a informação adquirida. Assim, os perfis geotécnicos resultantes das duas 
primeiras fases possuirão um carácter provisório, porquanto vão sendo refinados com o 
decorrer das etapas subsequentes, mais precisas nas técnicas utilizadas, até resultar o perfil 
geotécnico final. Este último, que antecede e serve de base ao Projecto de Execução (ou 
em alguns casos ao Anteprojecto detalhado), deverá ser actualizado em fase de construção, 
perante o acesso directo ao maciço. 
Em Portugal, apenas em casos esporádicos se estabelecem as fases de Estudo Prévio, 
Projecto Base e Projecto de Execução e, muitas vezes, os planos de prospecção possuem 
menos fases que as anteriormente referidas. Sem prejuízo das campanhas e métodos a 
utilizar, os técnicos envolvidos na caracterização geológico-geotécnica devem fasear as 
operações de prospecção. Este faseamento permite o estudo de campanhas anteriores, 
possibilitando uma concentração de meios, uma vez que, com esta sequência, reforça-se o 
investimento técnico e económico no estudo das zonas críticas, os quais seriam de 
aplicação economicamente inviável em toda a extensão do túnel. 
A execução de túneis é uma área peculiar da Geotecnia, dependendo em grande medida da 
prospecção e conhecimento adquiridos durante a fase construtiva. A caracterização do 
maciço rochoso envolvido na construção de um túnel, não termina na fase de projecto, 
devendo decorrer sistematicamente durante a construção, com o rigor conferido pela 
acessibilidade ao local de escavação, de forma a permitir afinar métodos, redimensionar 
estruturas e adoptar soluções para ultrapassar eventuais acidentes geológicos. 
2.1.2. RECONHECIMENTO PRELIMINAR 
No âmbito da caracterização geotécnica para construção de túneis, o reconhecimento 
preliminar, representado na Fase 1 da Figura 1, é por excelência o elemento de prospecção 
da fase de Estudo Prévio. De facto, as técnicas de prospecção utilizadas e o respectivo grau 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 7 
de incerteza associado, conferem a este elemento um cariz de caracterização global não 
detalhada, reconhecidamente insuficiente para as futuras opções de escavação ou cálculos 
estruturais, mas apropriado ao estudo regional e à caracterização da geologia, tectónica e 
hidrogeologia, entre outros. 
Segundo Galera Fernández[58] (1997) e Oliveira[124] (1986), os trabalhos realizados nesta 
fase têm ainda o objectivo de permitir o planeamentodas fases subsequentes de 
prospecção, bem como elaborar uma primeira estimativa dos custos associados às restantes 
actividades de caracterização. Os métodos de investigação utilizados na fase de 
reconhecimento preliminar podem incluir a consulta de elementos existentes, a 
caracterização geológica à escala regional, a interpretação fotogeológica, a cartografia 
geológica de superfície, o estudo hidrogeológico, as classificações geomecânicas e o 
estudo da fracturação. 
Para uma correcta caracterização e interpretação das ocorrências geológicas, é necessária 
uma equipa multidisciplinar, sendo preponderante a experiência dos técnicos envolvidos. 
De facto, os métodos utilizados nesta fase são fundamentalmente interpretativos, 
requerendo um elevado grau de especialização dos técnicos e equipamentos a utilizar 
(Wahlstrom[165], 1973). 
Com os métodos de prospecção referidos, é já muitas vezes possível obter uma 
aproximação ou estimar alguns parâmetros quantificáveis, como o grau de alteração, a 
posição aproximada do nível freático, a densidade e orientação das diaclases, os índices 
RMR (de Bieniawski) e Q (de Barton), etc. Ainda de acordo com Galera Fernández[58] 
(1997), esta fase preliminar permite a obtenção de valiosa informação para a 
caracterização, onde se destacam a morfologia e litologia do maciço rochoso, a 
estratigrafia, o número e posição dos aquíferos e a localização de possíveis acidentes 
geológicos. 
Como consequência destes estudos iniciais de caracterização, resulta a elaboração do perfil 
geotécnico preliminar, devendo este permitir a identificação dos constrangimentos e 
pontos críticos do projecto geotécnico, com especial relevo para os emboquilhamentos do 
túnel, atravessamento de acidentes geológicos, aquíferos e grutas. É também nesta fase do 
projecto, sempre que as características da obra o permitam, que se devem avaliar as 
alternativas ao traçado, de forma a escolher as zonas mais favoráveis para a execução da 
obra, ou mesmo avaliar a viabilidade global do projecto (Dinis da Gama[41], 1997). Com 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 8 
base no perfil geotécnico preliminar, planeiam-se então as actividades de prospecção 
subsequentes, definindo os métodos e os locais apropriados para os desenvolver. 
A presença de edifícios, aglomerados, estradas ou outras estruturas à superfície podem 
igualmente condicionar os trabalhos de prospecção, limitando os locais de aplicação. Por 
outro lado, a pesquisa junto das populações, relativa aos acontecimentos naturais que 
ocorreram ou ocorrem na região, reveste-se de enorme importância, uma vez que os 
habitantes da região em estudo, podem ser uma fonte de informação sobre o regime de 
precipitação, recentes escorregamentos de taludes, etc. Esta abordagem obriga a repetidas 
deslocações ao local, por parte do projectista, que deve participar e acompanhar, parcial ou 
totalmente, a cartografia geológica de superfície e as restantes fases de prospecção. 
2.1.3. PROSPECÇÃO DE CAMPO 
A fase de prospecção de campo, também denominada de prospecção in situ é, em termos 
de técnicas, de planificação e de localização, a consequência dos estudos e análises da fase 
anterior, constituindo um elemento de trabalho para o Projecto Base. Um factor importante 
a ter em conta é a preparação e recolha dos materiais a ensaiar no estudo laboratorial 
posterior, existindo assim uma clara interligação entre esta e as fases anterior e 
subsequente. 
Sendo o objectivo global da caracterização, a obtenção de um modelo geológico-geotécnico 
que traduza as características do maciço envolvido, as actividades a desenvolver nesta fase 
deverão ser consequência dos estudos antecedentes. Assim, estes trabalhos deverão 
destinar-se a completar o reconhecimento anterior com recurso a métodos convenientes e 
precisos, aplicados criteriosamente nas zonas sobre as quais existam dúvidas. Os métodos 
habituais que se utilizam nesta etapa da prospecção (Fase 2 da Figura 1), incluem a 
geofísica, a prospecção mecânica e os ensaios in situ. 
A prospecção geofísica utiliza técnicas indirectas e interpretativas na detecção das 
anomalias verificadas nos maciços, existindo diversos métodos utilizados em geotecnia, 
com destaque para os métodos sísmicos, eléctricos e electromagnéticos e, 
esporadicamente, a gravimetria e a magnetometria (para detectar cavidades). Consoante o 
problema a investigar, assim se aplicam os métodos mais adequados, existindo a 
necessidade de avaliar as vantagens e as limitações de cada técnica e, assim, planear o seu 
correcto emprego em cada zona (Wahlstrom[165], 1973). 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 9 
O método sísmico mais utilizado em geotecnia é a sísmica de refracção, aplicável na 
detecção de espessuras alteração e de solos de cobertura e, em maciços brandos, para 
detectar a posição do nível freático. Este método possui a vantagem do baixo custo associado, 
mas geralmente não se obtêm bons resultados para profundidades superiores a 20 m ou 
quando camadas menos densas se encontrem a maiores profundidades. Este método é 
utilizado, preferencialmente, na caracterização da camada de alteração das zonas de 
emboquilhamento dos túneis, uma vez que se tratam de pontos críticos para a execução 
(Galera Fernández[58], 1997). 
Os métodos geofísicos eléctricos compreendem um vasto conjunto de técnicas, 
destacando-se, como principais na aplicação a túneis, as que avaliam a resistividade 
aparente dos terrenos. Segundo Wahlstrom[165] (1973) e Galera Fernández[58] (1997), estes 
métodos de resistividade possuem um alcance médio de cerca de 100 m, sendo 
especialmente adequados na detecção de aspectos importantes na caracterização do maciço 
rochoso, como sejam as falhas e a posição dos níveis freáticos ao longo do traçado do 
túnel. 
Os métodos electromagnéticos, têm o mesmo campo de aplicação dos métodos eléctricos, 
podendo utilizar georradares para a obtenção de perfis de reflexão de ondas 
electromagnéticas, possuindo um alcance que varia entre 35 e 100 m. 
Os métodos sísmicos, eléctricos e electromagnéticos, podem ainda ser realizados no 
interior de furos de sondagem, tanto no interior do furo, como entre dois furos (cross-
hole). Na aplicação sísmica do cross-hole é possível detectar a continuidade litológica, 
cavidades, zonas de falha, grau de fracturação e o módulo de elasticidade, sendo contudo 
necessário que os furos de sondagem estejam próximos, de forma a permitir boas leituras 
(McCann[101], 1992). 
Relativamente à prospecção mecânica, esta pode incluir poços e/ou galerias, mas é a 
execução de sondagens de prospecção o método mais utilizado e importante no 
reconhecimento geotécnico. Esta técnica possui grandes vantagens, uma vez que contacta 
directamente com o local de execução da obra, possibilitando ainda a realização de ensaios 
no local e a recolha de amostras para ensaios posteriores. As desvantagens que lhe estão 
associadas, prendem-se com o seu elevado custo e com o facto de se tratar de uma 
amostragem pontual, carecendo de interpretação cuidada na elaboração dos perfis 
geológico-geotécnicos. 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 10 
Os critérios que regem o número e localização das sondagens, devem basear-se em todo o 
conhecimento adquirido das fases de reconhecimento anteriores, procurando-se amostrar 
as zonas de características mais adversas ou sobre as quais existam maiores incertezas. O 
frequente procedimento de distribuir as sondagens de forma equidistante é, no mínimo, 
pobre como critério de localização deste importante e dispendioso método de amostragem, 
salvo nos raros casos de maciços inteiramente homogéneos. 
Assim, com a informação recolhida anteriormente, deve-se procurar atingir as zonas de 
falha, de cavalgamentos, de carsificação, etc., de forma a recolher o máximo de informação 
destas estruturas complexase determinantes para o projecto de túneis, optimizando-se o 
número de sondagens através da sua localização e orientação. De acordo com Galera 
Fernández[58] (1997), o número de sondagens a realizar na prospecção de um túnel, é 
função das características e dificuldade da obra, sendo importante a localização de uma 
sondagem em cada emboquilhamento e poço (caso exista). Este autor indica, para um túnel 
de dificuldade média, um valor aproximado para o comprimento acumulado de furação por 
sondagens de pelo menos metade do comprimento total do túnel. 
Com o evoluir dos meios e da tecnologia, os ensaios in situ têm vindo a adquirir uma 
grande preponderância sobre os ensaios laboratoriais. Este facto prende-se com a 
dificuldade de obtenção de amostras inalteradas e com o efeito de escala evidenciado pelos 
maciços rochosos, onde se torna pouco exequível a recolha de amostras com dimensão 
suficiente para serem representativas da compartimentação e heterogeneidade do maciço 
rochoso (Silvério[155], 1975, McCann[101], 1992). 
Segundo Silvério[155] (1975) e Galera Fernández[58] (1997), existem dois grandes grupos de 
ensaios que se aplicam na caracterização de túneis: ensaios realizados sobre os 
testemunhos de sondagem e ensaios no interior dos furos de sondagem, realizando-se em 
casos esporádicos ensaios no interior de poços e galerias de prospecção. 
Os principais ensaios no campo, sobre testemunhos de sondagem, incluem o ensaio de 
carga pontual, deslizamento de diaclases (tilt-test) e esclerómetro, procurando-se a 
obtenção de parâmetros correlacionáveis com a resistência à compressão simples, 
resistência ao corte e resistência ao deslizamento de diaclases (Tabela 1). 
Relativamente aos ensaios nos furos de sondagem, estes visam apurar fundamentalmente 
as características do maciço no que respeita à permeabilidade, deformabilidade e 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 11 
resistência (ver Tabela 1). Para a obtenção dos parâmetros pretendidos, existe uma vasta 
gama de equipamentos disponíveis que deverão sofrer uma selecção adequada, consoante o 
maciço em causa, as condições existentes e a finalidade pretendida (Oliveira[121], 1975). 
Assim, os ensaios para determinação da permeabilidade de maciços rochosos, são 
geralmente efectuados com recurso a injecção e/ou extracção (bombagem) de água. Os 
ensaios de injecção de água mais utilizados, são os ensaios sob pressão ou ensaios Lugeon, 
utilizados em maciços rochosos, e que, devido à sua grande divulgação, possuem 
actualmente bastante experiência acumulada (Pereira[131], 1985). Existem outros ensaios 
que podem ser realizados para determinar a permeabilidade dos materiais, como os ensaios 
Lefranc (para solos) ou ensaios de bombagem, entre outros. 
Os ensaios de deformabilidade correntes, consoante se tratem de maciços terrosos ou 
rochosos, compreendem os ensaios pressiométricos e dilatométricos. Os primeiros 
aplicam-se a maciços terrosos ou rochosos muito brandos, podendo ainda nestes maciços 
ser utilizados os ensaios SPT (penetração dinâmica) e os ensaios de corte rotativo ou de 
molinete (vane-test), correlacionáveis com as características mecânicas de resistência das 
formações. Relativamente aos ensaios dilatométricos, aplicados em maciços rochosos, está 
disponível uma vasta gama destes equipamentos, existindo inclusivamente alguns 
desenvolvidos em Portugal pelo LNEC (Oliveira[121], 1975). 
Tabela 1 - Ensaios geotécnicos in situ (adaptado de Galera Fernández[58], 1997). 
ENSAIO REALIZAÇÃO PARÂMETRO OBTIDO 
Carga Pontual Testemunho de sondagem Índice de carga pontual 
Esclerómetro Testemunho de sondagem Índice esclerométrico 
Deslizamento de diaclases 
(Tilt-test) 
Amostra em bloco ou sobre o 
testemunho de sondagem Ângulo de atrito 
Molinete (Vane-test) Interior do furo (solos) Resistência ao corte 
Penetrómetro Interior do furo (solos) Resistência ao corte 
Lugeon Interior do furo Coeficiente de Permeabilidade 
Pressiométrico Interior do furo (solos) Módulo de deformabilidade 
Dilatométrico Interior do furo Módulo de deformabilidade 
 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 12 
Após os trabalhos acabados de descrever e perante uma cuidada análise dos valores 
resultantes, procede-se à elaboração de um perfil geotécnico condicionado, mais preciso 
que o perfil geotécnico preliminar, o qual deverá ter respondido à maioria das questões 
relativas à identificação das estruturas presentes no maciço rochoso. A interpretação dos 
resultados e a parametrização do maciço rochoso, são aspectos muito importantes, que 
devem ser realizados por técnicos que tenham participado na campanha de prospecção e 
que possuam a necessária experiência de trabalhos anteriores. 
2.1.4. CARACTERIZAÇÃO COMPLEMENTAR 
A caracterização geotécnica complementar inclui a execução de ensaios laboratoriais (ver 
Tabela 2), para além da integração de todos os dados obtidos nas fases anteriores, de forma 
a ser obtido o perfil geotécnico final, fundamentado nas propriedades das formações 
geológicas e propriedades mecânicas do maciço (Fase 3 da Figura 1). Trata-se assim do 
elemento que serve de base ao Projecto de Execução, ou ao Anteprojecto detalhado, 
constituindo o principal elemento a integrar no Relatório Geotécnico. 
Os ensaios laboratoriais mais comuns compreendem ensaios de identificação, a nível de 
petrologia, mineralogia, densidade e humidade natural, e ensaios mecânicos como a 
compressão uniaxial, tracção, compressão triaxial, ensaios de corte em rocha e ensaios de 
deslizamento de descontinuidades (Galera Fernández[58], 1997). 
Os ensaios mecânicos referidos, nomeadamente os ensaios de compressão uniaxial, triaxial 
e ensaios de corte em rocha, destinam-se a estabelecer parâmetros de qualidade relativos à 
deformabilidade e à resistência das rochas que compõem o maciço rochoso. Estes valores 
não podem ser directamente utilizados na caracterização do maciço, sem uma adaptação à 
escala devida, uma vez que se realizam sobre reduzidas amostras de rocha, sem 
representatividade das condições globais do maciço (Lamas[91], 1993). 
Relativamente aos resultados dos ensaios de deslizamento de diaclases realizados em 
testemunhos de sondagem, estes são geralmente conservativos, uma vez que testam a 
rugosidade das descontinuidades mas não incluem o efeito da ondulação destas. 
Segundo Dinis da Gama[41] (1997), a descrição quantitativa relativa ao estudo das 
descontinuidades e às características mecânicas, entre outras, devem seguir, sempre que 
possível, os métodos sugeridos pela Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas 
(ISRM). 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 13 
A Tabela 2 pretende resumir os parâmetros obtidos nos principais ensaios de rochas em 
laboratório. 
Em laboratório podem ainda ser realizados ensaios de porosidade, densidade, 
permeabilidade, expansibilidade e desgaste (slake durability) e, em certos casos, ensaios de 
avaliação da dureza pelo martelo de Schmidt (ou esclerómetro), velocidade de propagação 
das ondas elásticas e ensaio de carga pontual (Lamas[91], 1993). 
Tabela 2 - Ensaios de rochas em laboratório e parâmetros resultantes. 
ENSAIO PARÂMETROS 
Compressão Simples Módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, resistência à rotura, fluência 
Compressão Triaxial Deformabilidade em meio confinado lateralmente, resistência ao corte 
Corte directo Resistência ao corte 
Deslizamento de Diaclases Resistência ao deslizamento 
Compressão diametral Resistência à tracção 
 
Os principais alvos da prospecção geotécnica e os métodos aplicados na sua detecção, 
estão representados na Tabela 3, sendo possível observar a constante presença das 
sondagens e ensaios associados, revelando-se como o método mais interveniente na 
prospecção geotécnica. 
Com os ensaios realizados, tanto in situ como em laboratório,deverá ser possível 
determinar um ou vários modelos de comportamento do maciço que reflictam as 
características das formações e as propriedades mecânicas dos maciços rochosos. 
Um dos aspectos mais importantes a ser considerado na fase de prospecção, determinando 
muitas vezes a localização e o traçado do túnel, é a posição dos emboquilhamentos. A 
dependência directa que este factor possui no desenvolvimento do túnel, pressupõe que se 
iniciem os trabalhos na caracterização destes locais. Mesmo nas obras em que a concepção 
e os constrangimentos técnicos não permitem a alteração do posicionamento dos 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 14 
emboquilhamentos, a sua adequada caracterização reveste-se de bastante importância, 
porquanto os emboquilhamentos constituem pontos críticos na acessibilidade ao túnel. 
Nos emboquilhamentos, os métodos mais utilizados para o seu reconhecimento, incluem a 
sísmica de refracção e as sondagens horizontais. Os taludes envolvidos nestas zonas devem 
igualmente ser alvo de reconhecimento, constituindo matéria determinante no projecto e 
execução da obra. 
Tabela 3 - Ocorrências e métodos de prospecção associados. 
OCORRÊNCIAS DE INTERESSE 
PARA O PROJECTO DE UM TÚNEL 
POSSÍVEIS MÉTODOS DE 
PROSPECÇÃO PARA A DETECÇÃO 
FASE DE 
PROSPECÇÃO 
 Cartografia de superfície 1 
LITOLOGIA Geofísica – Resistividade 2 
 Sondagens 2 
 Cartografia de superfície 1 
FALHAS GEOLÓGICAS Geofísica – Resistividade 2 
 Sondagens 2 
GRUTAS Geofísica – Resistividade 2 
 Sondagens 2 
 Cartografia de superfície 1 
NÍVEL FREÁTICO Geofísica – Resistividade 2 
 Sondagens – Ensaios in situ 2 
 Geofísica – Resistividade 2 
FRACTURAÇÃO Sondagens 2 
 Ensaios em laboratório 3 
PROPRIEDADES MECÂNICAS Sondagens – Ensaios in situ 2 
DO MACIÇO Ensaios em laboratório 3 
 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 15 
2.2. RELATÓRIO GEOTÉCNICO 
2.2.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS 
A metodologia e as fases de um Relatório Geotécnico, no âmbito da filosofia de 
faseamento das campanhas de prospecção e de projecto, incluem um conjunto de 
documentos, de índole geotécnica, com conteúdos e objectivos específicos. Na Tabela 4, 
apresentam-se as três fases do relatório geotécnico e os principais aspectos do seu 
conteúdo a serem desenvolvidos no subcapítulo seguinte. 
Segundo Dinis da Gama[41] (1997), a experiência adquirida internacionalmente e os 
critérios adoptados por vários especialistas, justificam a elaboração de relatórios 
geotécnicos em três fases sucessivas com conteúdos e âmbitos distintos. Esta metodologia 
é seguida e regulamentada em bastantes países europeus e nos EUA, através de normas 
específicas. 
Tabela 4 - Documentos, fases e conteúdo dos relatórios geotécnicos (Dinis da Gama[41], 1997). 
FASES DO RELATÓRIO GEOTÉCNICO ASPECTOS DO CONTEÚDO 
Relatório de Dados Geotécnicos (RDG) 
Dados dos estudos de prospecção: 
reconhecimento preliminar; prospecção de 
campo e caracterização complementar. 
Relatório Geotécnico Interpretativo (RGI) 
Avaliação da qualidade e fiabilidade dos 
dados; principais estruturas (geológicas e 
outras); cenários e métodos de cálculo; análise 
da experiência anterior. 
Relatório Geotécnico de Base (RGB) 
Caracterização e perfis geotécnicos; 
propriedades dos maciços; cenários de 
escavação, suporte, tratamento e controlo de 
águas; cenários de impactes ambientais. 
 
2.2.2. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DO TERRENO 
A caracterização geotécnica dos terrenos interessados pela construção de um túnel, resulta 
dos estudos de prospecção anteriormente referidos, originando um conjunto de documentos 
técnicos importantes. Como foi referido, estes documentos possuem informações e 
interpretações diversas, de acordo com a fase e pormenor que lhes estão associados. 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 16 
O Relatório de Dados Geotécnicos (RDG), inclui a informação das campanhas de 
prospecção, nomeadamente os resultados das sondagens, da prospecção geofísica, dos 
ensaios in situ e dos ensaios em laboratório. A elaboração deste relatório, que compila 
todos os resultados da prospecção e caracterização geológico-geotécnica, está a cargo da 
empresa de prospecção (Prospector), sob a supervisão do consultor geotécnico. Este 
relatório é incluído pelo Dono de Obra na documentação do concurso para o Projecto e 
para a Execução, destinando-se a permitir, aos intervenientes, um maior conhecimento da 
região, de forma a serem adoptadas as técnicas e métodos apropriados para a concepção e 
execução da obra. 
O Relatório Geotécnico Interpretativo (RGI), baseado nos resultados da prospecção 
geotécnica constantes no RDG é, como o nome indica, um documento de avaliação e 
interpretação, destinado a quantificar os parâmetros de projecto e analisar os métodos e 
cenários de dimensionamento. Este estudo é essencialmente elaborado pelo Projectista com 
a participação do Consultor Geotécnico, devendo abordar os seguintes aspectos (Dinis da 
Gama[41], 1997): 
• Feições naturais (geológicas) e artificiais (humanas) relevantes para a construção; 
• Qualidade e fiabilidade da informação contida no RDG; 
• Descrição e avaliação geotécnica das propriedades dos terrenos, da presença de água 
e das descontinuidades, sua respectiva influência no processo de escavação e no 
suporte inicial previsto; 
• Selecção dos critérios a adoptar para análise e projecto dos suportes (primários e 
secundários); 
• Incorporação da experiência anterior em circunstâncias similares. 
A terceira etapa refere-se à elaboração do Relatório Geotécnico de Base (RGB), 
igualmente da responsabilidade do Projectista com a colaboração do Consultor Geotécnico, 
incluindo a informação dos dois relatórios anteriores (RDG e RGI). Este documento 
destina-se a formar o programa de concurso para a execução da obra (selecção de 
Empreiteiro e Fiscalização), servindo de base à escolha de equipamentos e métodos 
construtivos, bem como à avaliação de prazos e custos de execução da obra. O âmbito 
deste relatório permite igualmente definir a partilha de riscos entre o Empreiteiro e o Dono 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 17 
de Obra, incluindo ainda a informação para as entidades subcontratadas, nomeadamente os 
financiadores, seguradores e consultores (Dinis da Gama[41], 1997). 
Pertencem a este documento um conjunto de factores, incluindo: 
• Descrição sumária do Projecto; 
• Caracterização dos terrenos ao longo do alinhamento do túnel, incluindo os perfis 
geotécnicos; 
• Resumo das propriedades geotécnicas dos maciços interessados pela construção do 
túnel; 
• Métodos antecipados de escavação, suporte, tratamento dos terrenos, controlo de 
afluência de água e os cenários dos seus resultados; 
• Comportamento expectável do maciço afectado pela obra; 
• Estimativas de quantidades de material a incluir na construção, face aos tratamentos 
de índole geotécnica (suportes, injecções, etc.); 
• Previsão dos efeitos da obra no ambiente circundante. 
De forma a não existirem assuntos simultaneamente abordados neste e nos outros 
relatórios e documentos do Projecto, não se deverá incluir no RGB os seguintes elementos: 
• Discussões relativas a métodos construtivos, equipamentos e períodos de realização 
dos trabalhos; 
• Repetições de dados, tabelas e gráficos existentes nos anteriores relatórios geotécnicos; 
• Descrições sobre requisitos contratuais existentes na legislação; 
• Critérios opcionais de dimensionamento dos suportes (iniciais, temporários e 
definitivos), assim como outros tópicos do Projecto. 
As funções do Consultor Geotécnico assumem aqui uma importância significativa, 
porquanto este elemento é um especialista da obra em causa, ao serviço directo do Dono de 
Obra, desempenhando um papel interveniente na selecção dasrestantes entidades que 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 18 
participam no empreendimento. A participação deste consultor inicia-se antes de qualquer 
decisão técnica específica, colaborando nas opções de índole geotécnica nas fases que 
antecedem a construção, bem como durante a execução da obra, através da assessoria 
técnica e acompanhamento, e estendem-se para lá do final da construção, participando na 
aferição da qualidade final e na elaboração do as-built. Em termos de legislação de obras 
públicas, esta figura de Consultor Geotécnico pode ser equiparada ou englobada na de 
Delegado do Dono da Obra (Porto Editora[142], 1995). 
A Figura 2 representa a sequência desejável, a nível de prospecção, projecto e execução, 
do processo que medeia a necessidade inicial de elaboração de um túnel, por parte do 
Dono da Obra, e a fase construtiva da obra. As entidades referidas na Figura 2, e as tarefas 
associadas, serão abordadas nos capítulos seguintes. 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 19 
 
 
Figura 2 - Fluxograma das actividades de prospecção, projecto e execução. 
DONO DE OBRA
CONSULTOR GEOTÉCNICO
PROJECTISTA 
PROSPECTOR 
CONCURSO PARA 
O PROJECTO 
PROSPECÇÃO 
ADICIONAL 
CONCURSO PARA 
A PROSPECÇÃO 
PROSPECÇÃO 
DE CAMPO 
RECONHECIMENTO 
PRELIMINAR 
CARACTERIZAÇÃO 
COMPLEMENTAR 
ESTUDO 
PRÉVIO 
PROJECTO 
BASE 
PROJECTO DE 
EXECUÇÃO 
EMPREITEIRO 
EXECUÇÃO 
R D G 
CONCURSO PARA 
A FISCALIZAÇÃO 
FISCAL 
CONCURSO PARA 
A EMPREITADA 
R G I 
R G B 
ALTERAÇÕES 
AO PROJECTO 
PROSPECÇÃO 
EM AVANÇO 
ASSISTÊNCIA 
TÉCNICA 
(PROJECTISTA)
ASSESSORI
A TÉCNICA 
(CONSULT.) 
FINAL DA OBRA
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 20 
2.2.3. AVALIAÇÃO DOS CONDICIONALISMOS GEOTÉCNICOS 
As fases de prospecção anteriormente referidas e os documentos a elas associados, devem 
identificar e alertar para os possíveis problemas do foro geotécnico que poderão ocorrer, 
permitindo accionar os meios para os alterar ou mitigar. A importância desta avaliação e as 
inerentes consequências técnicas e ambientais, justificam a elaboração deste subcapítulo, 
que não será de forma alguma exaustivo, mas pretende constituir uma referência para os 
aspectos mais importantes da interferência e relação da construção de um túnel com a 
geotecnia, o ambiente e a economia. 
O levantamento das restrições geotécnicas de uma obra subterrânea, no contexto da 
prospecção, prende-se com a caracterização dos elementos geológicos e estruturais de 
risco, condicionantes de possíveis anomalias, bem como com a fiabilidade das possíveis 
soluções a implementar. 
Estão incluídas nestas estruturas, os acidentes geológicos importantes, os atravessamentos 
de aquíferos significativos, as passagens por baixo de rios ou ribeiras, as zonas dos 
emboquilhamentos, a existência de risco sísmico, os constrangimentos ligados a possíveis 
tratamentos dos terrenos, a escavação em zonas anteriormente alvo de trabalhos (aterros), a 
existência de gases armazenados nas rochas, etc. 
Cabe ao Projectista (com acompanhamento do Consultor Geotécnico), promover as 
metodologias apropriadas para a identificação destas peculiaridades, na fase de 
prospecção, carecendo esta de um acompanhamento permanente dos trabalhos. As 
anomalias citadas, fortemente condicionantes do Projecto e métodos de execução, devem 
ser referidas no RGB e no Projecto de Execução, em capítulo próprio, constituindo um 
importante alerta para as entidades envolvidas, em termos de segurança da obra. 
Tratando-se da fase de identificação por excelência, a prospecção e caracterização do meio 
envolvente permite o reconhecimento das situações ambientais problemáticas e das 
restrições ambientais, definindo os equilíbrios mais frágeis que podem ser afectados pela 
execução da obra em causa. Englobadas nas condicionantes ambientais mais importantes, 
encontram-se aspectos como a contaminação de aquíferos, danos causados a estruturas 
superficiais e subterrâneas, prejuízos causados a pessoas, etc.. Muitos destes aspectos 
encontram-se, usualmente, referidos nos Estudos de Impacte Ambiental (EIA), contudo, 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 21 
existem facetas que não são identificadas, uma vez que resultam do método construtivo do 
túnel, muitas vezes desconhecido à data da realização do EIA. 
Em termos das restrições económicas associadas à prospecção, e apesar de não ser objecto 
de um estudo a incorporar em qualquer relatório geotécnico, deve ser dado especial ênfase 
à percentagem do custo global atribuído à prospecção. A tendência verificada nos últimos 
tempos em Portugal, relativa à avaliação dos projectos por parte dos Donos de Obra, 
denota a crescente importância dada aos baixos custos associados à prospecção e projecto, 
em detrimento da qualidade destes trabalhos. De facto, não é raro que propostas de menor 
qualidade sejam aprovadas, devido ao facto de implicarem menores custos de prospecção e 
projecto. Este procedimento tem-se revelado bastante oneroso a longo prazo, uma vez que 
motiva elevados custos na fase de construção, acarretando igualmente atrasos 
significativos nos prazos de execução. 
Segundo Rodrigues-Carvalho et al[151] (1986), para um exemplo de um túnel no Algarve, 
os estudos geológico-geotécnicos realizados para a revisão do projecto, levou a que se 
despendesse 1,2% do custo total da obra, permitindo reduzir em 5,6% aquele mesmo custo. 
A análise da relação custo/benefício é assim uma metodologia apropriada, ou possível, 
para a determinação do conteúdo e magnitude dos estudos de prospecção, levando sempre 
em conta o facto de existirem alguns factores intangíveis que devem, de qualquer forma, ser 
incorporados neste balanço, como sejam os aspectos relacionados com a segurança em obra. 
2.3. CARACTERIZAÇÃO SISTEMÁTICA “IN SITU” 
Um dos condicionalismos que se verificam no decorrer de qualquer obra geotécnica 
subterrânea, em particular na construção de um túnel, é a necessidade de uma contínua 
prospecção das frentes de escavação e os subsequentes custos por ela motivados. 
As soluções técnicas disponíveis actualmente, apontam para uma racionalização dos meios 
a utilizar na prospecção, dependente do grau de conhecimento do maciço rochoso, da 
sensibilidade da obra e dos custos inerentes a cada opção tomada. Como é sabido, existem 
vários métodos de prospecção e caracterização, tecnologicamente evoluídos, que se 
destinam principalmente a obras de grande magnitude. A aplicação destes métodos em 
obras de pequena dimensão é sistematicamente inviável devido aos custos que acarretam e 
à sua dificuldade de manobra em espaços reduzidos. 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 22 
Assim, apresentam-se alguns métodos que, pela sua simplicidade, implicam baixos custos, 
facilidade de manuseamento, pouca interferência com as actividades construtivas e 
pequeno período de operação: 
• Observação da Frente do Túnel: A observação da frente a desmontar por parte de 
técnicos especializados, pode conferir uma primeira aproximação das características 
geomecânicas do tipo de material, permitindo assim uma directa correlação com as 
restantes informações. Englobado neste método salienta-se, pela sua importância, o 
levantamento dos graus de fracturação, de alteração, caudais de água, etc. 
• Perfurabilidade do Maciço: Os parâmetros de furação (velocidade, força, etc.) do 
troço imediatamente anterior ao que se está a estudar, no caso de desmonte com 
explosivos, bem como a perfurabilidade do troço a desmontar, podem dar uma ordem 
de grandeza sobre as características do material, existindo actualmente equipamentos 
de perfuração apetrechados com sistemas computacionais de análise directa do 
maciço. Analogamente, no desmonte por meios mecânicos, a facilidadeou 
dificuldade de escavação pode igualmente ser utilizada na caracterização. 
• Sondagem em Avanço: A realização de uma sondagem na frente de desmonte, com 
recuperação do testemunho, permite a obtenção de diversos parâmetros importantes, 
como o grau de fracturação e a resistência da rocha, podendo ainda identificar 
antecipadamente qualquer mudança nas propriedades do maciço e, assim, preparar as 
técnicas de desmonte e suporte convenientes. A aplicação deste método carece de um 
adequado planeamento, de forma a não interferir com os trabalhos de construção do 
túnel. 
• Martelo de Schmidt: A aplicação deste aparelho na frente de desmonte pode 
revelar-se de extrema utilidade na caracterização expedita do maciço em causa, 
principalmente quando acompanhado de uma retroanálise eficaz em outras zonas e 
integrada com as restantes informações disponíveis. 
• Técnicas Geofísicas expeditas: A utilização de equipamentos geofísicos de dimensão 
reduzida operáveis no interior do túnel, nomeadamente técnicas sísmicas, podem 
ajudar a identificar as condições da frente de desmonte. 
• Permanência de equipamentos laboratoriais simples em obra: Em analogia ao que 
ocorre em grandes obras geotécnicas, onde a fiscalização está munida de laboratórios 
no local, os empreendimentos de pequeno porte podem possuir equipamentos de fácil 
manuseamento e baixo custo, que necessitem de pequenos espaços e possuam 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 23 
facilidade de recolha e análise de amostras. Exemplos de equipamentos deste tipo 
são a prensa de carga pontual e de corte directo portátil, podendo ser operadas com 
amostras não preparadas e em tempo reduzido, possibilitando, a primeira, uma boa 
correlação com a resistência à compressão simples, auxiliando na selecção do 
método de escavação. 
A utilização dos métodos acima expostos tem, necessariamente, de ser encarada como um 
complemento aos trabalhos de prospecção da fase de projecto, destinando-se a conferir 
maior detalhe ao reconhecimento, motivado pelo directo e contínuo acesso ao maciço 
rochoso. A integração das técnicas de prospecção para o projecto com os métodos 
expeditos contínuos, pode alterar significativamente os critérios de desmonte e de 
sustimento, entre outros. 
Geralmente, na metodologia do projectista, os coeficientes de segurança reflectem o 
desconhecimento do maciço rochoso, utilizando-se valores mais elevados quando se 
reconhece que a prospecção foi insuficiente ou que se trata de uma obra difícil, tanto 
devido ao maciço como à finalidade da obra. Por esta razão, ao induzirem um 
conhecimento mais profundo do maciço, os sistemas referidos têm, geralmente, um efeito 
directo de redução dos custos de execução, através da adopção de métodos de escavação 
menos onerosos e suportes mais aligeirados. Por outro lado, nos casos em que foi adoptada 
uma atitude mais optimista por parte do projectista, contrariada pelos resultados da 
prospecção contínua, poderá verificar-se um aumento dos custos de forma a serem 
atingidos os coeficientes de segurança desejados. 
A esta caracterização contínua, devem ser associados estudos de retroanálise, revestindo-se 
da maior importância em obras geotécnicas, devido aos conhecidos imponderáveis 
resultantes dos caprichos geológicos. De facto, a análise à posteriori dos factos ocorridos 
pode permitir tomar decisões fundamentadas no caso de se repetirem as condições 
anteriormente estudadas na obra em causa, bem como ser útil em obras futuras. 
Para obras de grande dimensão, e cuja dificuldade se afigure significativa, podem ser 
executados túneis piloto, que incorporam bastantes vantagens para a execução (Figura 3). 
A realização de um túnel piloto permite o contacto e estudo do maciço rochoso, 
constituindo um dos melhores métodos de prospecção em avanço. Estes túneis podem 
ainda ser utilizados para testar in situ métodos de escavação e tipos de suportes, para 
permitirem o tratamento do maciço a escavar (jet grouting, ancoragens, drenagem, etc.), 
 2. PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA 
 24 
além de facilitarem o desmonte da frente, uma vez que facultam o acesso de equipamentos, 
criam mais uma face livre e possibilitam a descompressão da rocha para o seu interior. 
 
Figura 3 - Túnel piloto na escavação de uma obra subterrânea 
(adaptado de AFTES[1], 1996). 
A caracterização sistemática da frente do túnel, e o seu consequente tratamento e 
incorporação de novos dados, revela-se assim como um factor de extrema importância, útil 
a todos os intervenientes na obra. Assim, esta metodologia permite aos diversos 
participantes as seguintes actividades: 
• Projectista: redimensionamento das estruturas, aferição da segurança e fiabilidade do 
projecto, previsão de prazos e custos; 
• Empreiteiro: antecipação dos métodos de escavação e sustimento, alocação e/ou 
dispensa de equipamentos e pessoal, previsão de prazos e custos, 
aumento do rendimento e maior velocidade de execução; 
• Fiscalização: planeamento das actividades de controlo, previsão de situações de risco, 
aferição da segurança; 
• Dono de Obra: controlo de custos e prazos, menor prazo de execução. 
3. CONSIDERAÇÕES AO PROJECTO DE ENGENHARIA EM TÚNEIS 
 25 
3. CONSIDERAÇÕES AO PROJECTO DE ENGENHARIA EM TÚNEIS 
3.1. FASES DE PROJECTO 
3.1.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS 
O projecto de um túnel, ou de uma obra subterrânea, conhece inúmeras variantes, 
essencialmente relacionadas com o objectivo da obra, a sua sensibilidade ambiental, local 
de implantação e ocorrências geológicas. A abordagem de todos estes assuntos seria uma 
tarefa exaustiva e, porventura, pouco interessante para o âmbito deste trabalho. Deste 
modo, serão abordados os principais aspectos a ter em conta no projecto, destacando-se 
fundamentalmente os que estão relacionados directamente com a Geotecnia. 
Como já foi referido, os diversos fins a que se destinam os túneis implicam diferentes tipos 
de concepção e riscos associados. As vias de comunicação, vias de condução hidráulica, 
túneis mineiros, instalações militares, depósitos de carburantes ou de resíduos, etc., 
merecem tratamentos distintos a nível de projecto e execução, cabendo ao projectista a 
adopção dos critérios apropriados, de acordo com a especificidade de cada obra. 
De uma forma geral, e a par do objectivo final da obra, o projecto de um túnel tem de 
integrar e gerir diversos aspectos complementares, nomeadamente os impactes ambientais 
associados ao túnel, tanto os permanentes, motivados pela implantação deste, como os de 
carácter temporário resultantes do processo construtivo em si. 
3. CONSIDERAÇÕES AO PROJECTO DE ENGENHARIA EM TÚNEIS 
 26 
É na fase de projecto que os meios técnicos têm de ser utilizados ou concebidos de forma a 
que a Engenharia cumpra os seus desígnios, isto é, que promova e planeie todos os 
mecanismos de forma a: 
1) Atingir os objectivos da obra (funcionalidade e estabilidade); 
2) Garantir a segurança da obra na fase de construção e de serviço; 
3) Executar a obra com o menor custo possível; 
4) Garantir a observação das condicionantes estéticas e ambientais. 
Estes princípios, comuns à maioria dos ramos da Engenharia, dependem da incorporação 
das informações disponíveis passo a passo, pelo que se revela fundamental a sequência 
seguida com as sucessivas fases de projecto. 
As obras geotécnicas contêm um elevado grau de incerteza, relativamente a outros 
empreendimentos, razão que leva a que as três fases usuais de projecto (Estudo Prévio, 
Projecto Base e Projecto de Execução) possuam uma importância acrescida na tomada de 
decisões técnicas, de viabilidade e na estimativa de custos e prazos. 
Em termos de legislação relativa a obras públicas (Portaria Nº 53 do Diário da República 
de 5 de Março de 1986, in Porto Editora[142], 1995, e Decreto-Lei nº 405/93[34]), estão 
consagradas

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