geologia tuneis

1. Princípios básicos dos túneis

Um túnel é uma passagem horizontal localizada sob o solo. Embora a erosão e outras forças da natureza possam formar túneis, vamos falar somente sobre os feitos pelo homem neste artigo: túneis criados pelo processo de escavação. Há muitas maneiras diferentes de escavar um túnel, incluindo o trabalho manual, explosivos, aquecimento e resfriamento rápidos, equipamento específico ou uma combinação desses métodos.

Há estruturas que podem precisar de escavação semelhante à usada na construção de túneis, mas que não são túneis. Poços, por exemplo, costumam ser cavados com a mão ou com equipamento de perfuração, mas, ao contrário de túneis, são verticais e menores. Muitas vezes, os poços são construídos como parte de um projeto de túnel para analisar a rocha ou o solo, ou para fornecer direções ou locais que serão usados para auxiliar a escavação do túnel.

O diagrama abaixo mostra a relação entre as duas estruturas em um túnel típico, construído sob uma montanha. A abertura de um túnel é um portal. Já o "teto" do túnel, ou a metade superior do tubo, é chamada de coroa. A metade inferior, por sua vez, é chamada de base. A forma geométrica básica de um túnel é o arco contínuo. Como os túneis devem agüentar uma pressão enorme vinda de todos os lados, o arco é a forma ideal e, no caso do túnel, o arco simplesmente faz a volta toda nele.

Engenheiros que constroem túneis, assim como os que constroem pontes, devem ter uma preocupação especial com uma área da física chamada de estática. É a estática que descreve como as seguintes forças interagem para produzir equilíbrio em estruturas como túneis e pontes:

Tração, que expande ou empurra material;
Compressão, que contrai ou comprime material;
Cisalhamento, que faz com que partes de um material deslizem uma em relação à outra em direções opostas;
Torção, que gira o material.

O