Características Diferenciadoras de la Construcción de Túneles
Una de las características diferenciadoras de la construcción de túneles sobre el resto de infraestructuras es su elevado grado de incertidumbre respecto a las características o propiedades de los materiales que encontraremos al atravesar el macizo rocoso. De ahí el alto grado de importancia de los reconocimientos Geológico-Geotécnicos en fase de diseño.
En este sentido, los cuatro objetivos fundamentales que se persiguen y que debemos conseguir con esos reconocimientos previos son:
- Condiciones geológicas, geotecnias e hidrogeológicas del trazado
- Identificación de los puntos singulares o zonas de mayor complejidad geológica, hidrogeológica o geotécnica
- Clasificación y sectorización geomecánica, propiedades y parámetros de diseño del macizo rocoso
- Criterios geomecánicos para el cálculo de sostenimientos y métodos de excavación
- Emplazamiento, excavación y estabilización de boquillas y accesos intermedios
- Recomendaciones para la excavación, sostenimientos y proceso constructivo del túnel
- Tratamiento del terreno para la estabilización, refuerzo, drenaje o impermeabilización del terreno
Riesgos en Macizos con Tensiones Naturales Elevadas
En aquellos macizos que están sometidos a un estado de tensiones naturales (aquellas que existen en el macizo antes de nuestra excavación) muy elevado en relación con la resistencia a compresión uniaxial de la roca intacta, pueden aparecer dos tipos de riesgo distintos en función de que nos encontremos en rocas duras y a gran profundidad o de que nos encontremos en rocas blandas. ¿Cuáles son esos riesgos?
- Rocas duras: Deformación elástica con roturas de tipo frágil, característica de rocas duras en túneles, en general, profunda: riesgo de explosión de roca y de lajamientos
- Rocas blandas: Deformación plástica típica de rocas blandas: riesgo de plastificación y otras deformaciones
Caracterización Geomecánica del Macizo Rocoso
La caracterización geomecánica del macizo rocoso a excavar es básica para la selección del método de excavación y para el diseño de sostenimientos y tratamientos del terreno. ¿Sabría indicar el nombre de dos clasificaciones geomecánicas distintas utilizadas para caracterizar el macizo?
- El RMR y la Q de Barton
¿Qué indica y cómo se determina el RQD?
- Indica la calidad del macizo rocoso.
- Se puede determinar a partir de trozos de testigo de más de 10 cm de longitud referido a la longitud total de testigo sondeado.
¿Interviene el RQD como parámetro en alguna de las clasificaciones geomecánicas que ha citado?
- El RQD interviene en las dos clasificaciones ya que entra como variable en ambas ecuaciones.
Clasificación del Macizo Rocoso según el RMR
Bieniawski, en función de los valores que adopta su índice de calidad del macizo rocoso RMR, establece una clasificación del macizo, ¿en cuántas clases?
- Hay cinco clases: I (muy buena), II (Buena), III (aceptable), IV (mediocre), V (muy mala)
Manuel Romana hizo una revisión de la clasificación de Bieniawski. ¿Cuál es la principal modificación que introdujo Romana sobre aquélla?
- Estableció una subdivisión de cada una de las clases de roca de Bieniawski en dos subclases, aportando sus recomendaciones de excavación y sostenimiento en túnel y emboquilles.
Requisitos del Hormigón Proyectado para Sostenimiento de Túneles
¿Qué tres requisitos básicos debe cumplir un hormigón proyectado para sostenimiento de túneles?
- Tamaño máximo del árido, no ha de pasar de 8/12 mm.
- Obligada presencia de acelerante que permiten obtener adecuadas resistencia iniciales.
- El contenido de cemento oscila entre 350 y 450 kg/m3, aumentando cuanto mayor es el tamaño del árido y cuanta mayor resistencia final se requiera.
Anclajes por Rozamiento Mecánico
¿Cuál es el mecanismo de anclaje de un bulón expansivo o bullón swellex? ¿En qué consiste y cómo se instala?
- Es un tipo de anclaje por rozamiento mecánico.
- Es un bulón hueco que se introduce en el taladro y allí se expande mediante el bombeo de agua a presión, hasta 300kg/cm2, a su interior, adaptándose así a la geometría del taladro.
- Tipos: Mn12, de 12 toneladas de carga; Mn16, de 16 toneladas de carga; Mn24, de 24 toneladas de carga. Estos son especialmente indicados en los casos que aparecen fuertes aportaciones de agua, que pueden hacer imposible el uso de morteros. Tienen un proceso de instalación y secuencia muy rápidos y son adecuados para todo tipo de terreno.
Formas de Puesta en Obra del Hormigón Proyectado
¿Qué dos formas distintas de puesta en obra de hormigón proyectado podemos encontrar? Describirlas esquemáticamente:
- Proyección por vía seca: El cemento y los áridos se mezclan hasta conseguir una perfecta homogeneidad; se introduce la mezcla en un alimentador, entrando en la manguera mediante un distribuidor; la mezcla se transporta mediante aire a presión hasta una boquilla o pistola especial, la cual va equipada con un distribuidor múltiple perforado, a través del cual, se pulveriza agua a presión que se mezcla con el conjunto cemento/áridos. Finalmente, la mezcla ya húmeda se proyecta sobre el soporte a gunitar.
- Proyección por vía húmeda: Este sistema idéntico en sus primeras fases al de la mezcla seca, únicamente difiere de él en que, a una distancia aproximadamente de 5 m de la boquilla, se efectúa la adición de agua, y se puede, y debe, humedecer los áridos, hasta un 10 %, por lo que se mejoran las propiedades de la mezcla al llegar a la boquilla.
Topo Abierto
¿En qué tipo de terreno utilizaría usted un topo abierto? ¿Cómo es el sostenimiento en un túnel excavado con un topo abierto? ¿Cómo avanza un topo abierto?
- En rocas duras o muy duras.
- El sostenimiento es el convencional, o sea mallazo, cerchas, bulones y gunita armada con fibras o sin ellas, para ello el topo debe ir dotado de los correspondientes equipos.
- El avance se hace a ciegas quedando el cuerpo de maquina fijo tras la cabeza que gira y empuja contra el frente; el corte es mediante discos, la coraza muy corta, por lo que el techo de excavación queda a la vista sin protección a menos de 2 o 3 m del frente. El escombro es llevado mediante cintas al back-up que lo extrae al exterior.
Elección entre Hidroescudo y Escudo de Presión de Tierras
Si se encuentra usted en un terreno con muchos finos, ¿utilizaría un hidroescudo o un escudo de presión de tierras? ¿Por qué?
- ESCUDO, debido a que el hidroescudo usa lodos bentoníticos para la estabilización y son difíciles de separar después de los finos y en el escudo al ser con geles o espumas se separan bien.