Criterio De Dise O Excavaciones Subterr Neas En Suelos








ESTUDIO DE INGENIERIA BASICA Y DETALLES
CONEXION BLANCO ENCALADA - ARICA

CRITERIO DE DISEÑO
EXCAVACION Y REVESTIMIENTO
TUNEL




3200-SH-CD-302
Rev.
Fecha
Prepara
Verifica
Disciplina
Aprueba
Proyecto
Aprueba
Cliente
Observaciones
A
Junio, 2000
G.R.
P.R.M.
R.N.
SERVIU
Para revisión y comentarios
0
Septiembre, 2000
G.R.
P.R.M.
R.N.
SERVIU
Para construcción
























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Firma
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INFORME ETAPA C

CRITERIO DE DISEÑO
EXCAVACION Y REVESTIMIENTO TUNEL

INDICE

1. ALCANCES
2. ANTECEDENTES
3. BASES DE DISEÑO
4. REFERENCIAS



1. ALCANCES
Las presentes bases de diseño describen la metodología de análisis y los procesos de cálculo necesarios para especificar las etapas de construcción, el revestimiento primario y el revestimiento secundario del túnel excavado pormétodo NATM en el Proyecto Blanco-Arica de SERVIU.
La geometría del trazado fue definida en las etapas previas del proyecto y responden a las restricciones propias del proyecto vial. La profundidad mínima del paso se debe a un proyecto futuro de EFE el cual considera un acceso subterráneo a la Estación Central, liberando al uso público y privado los espacios actualmente ocupados en superficie.Antes de efectuar propiamente los cálculos y el dimensionamiento de las estructuras se efectúa una revisión de los criterios de diseño adoptados, los cuales recogen los resultados del ensayo de inyección con silicatos efectuado en la 2ª depositación, como forma de mejorar la resistencia del terreno a excavar.
Una vez definidas las características de los materiales se definen las solicitacionesexternas al sistema suelo-revestimiento que contribuyen a los estados tensionales críticos o a las condiciones límites de deformación.
Se realizan análisis de estabilidad local y general para las secciones más desfavorables, verificando las condiciones de seguridad a rotura tanto para el suelo como para el revestimiento. A priori las condiciones más desfavorables se obtienen en dos puntos del trazado:- Portales de entrada, con una cobertura mínima de 4 metros, y desarrollado parcialmente en 2ª depositación.
- Sector central, con una cobertura máxima de 11 metros, desarrollado plenamente en 1º depositación.
Se considera que la primera depositación se desarrolla a partir de los 8 metros de profundidad aproximadamente. No hay presencia de napas freáticas en el sector a las profundidades delos trabajos.
Los cálculos se efectúan utilizando métodos manuales aproximados para evaluar las condiciones tridimensionales de la frente, y métodos de elementos finitos para evaluar las condiciones permanentes bidimensionales.
De los modelos calculados se extraen también los valores absolutos de las deformaciones (las que se producen en superficie y las que se producen al interior de laexcavación), las que se utilizarán como referencia para controlar la construcción. Se evalúa por último el riesgo de daño inducido por estas deformaciones en estructuras vecinas existentes.
2. ANTECEDENTES
2.1 RESULTADOS DE ENSAYOS DE MEJORAMIENTO
Se realizaron 7 ensayos de resistencia a compresión no confinada y 2 ensayos de corte directo sobre probetas de suelo remoldeado e inyectado en laboratorio. Verdocumento Nº 1200-GE-RP-302 “Ensayos de Inyectabilidad en lipio de Santiago”.
Ensayos de compresión
Considerando los ensayos de compresión no confinada como una muestra aleatoria de resultados, podemos obtener la resistencia característica equivalente a través de la siguiente expresión:
fcj = fck + 1,65*Sd
donde, fcj = Resistencia media de la muestra
fck = Resistencia característica con un95% de confianza.
Sd = desviación estándar de la muestra
Del valor de la resistencia característica, ponderada por un factor de seguridad debido a la incerteza del proceso de inyección y la heterogeneidad del terreno, se deduce la cohesión representativa del terreno para fines de modelación (Ceq). Esta deducción se realiza a partir de la expresión de las tensiones principales según la...