leyes

Conferencia Internacional de TÚNELES
y Desarrollo del Espacio Subterráneo

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS:
CAVERNAS Y POZOS

María Boisán González
Gerente Técnico LATAM
Subterra Ingeniería
Ing. Caminos, Canales y Puertos

Cavernas. Contenido
I. Introducción
II. Análisis de la separación entre cavernas
III. Análisis de la orientación de las
excavaciones
IV. Definición de lossostenimientos
V. Proceso constructivo
VI. Auscultación

I. Cavernas. Introducción

• Grandes excavaciones para albergar los equipos
hidromecánica:
o Turbinas
o Transformadores
o Compuertas…

I. Cavernas. Introducción
• Diseño de una caverna:
o Análisis estructurales:
o Separación entre excavaciones
o Orientación de las cavernas
o Cálculo de sostenimientos

o Proceso constructivo
oAuscultación

II. Cavernas. Análisis de la separación entre
excavaciones

• Parámetros a considerar en el análisis:
o Geometría de las excavaciones y posición relativa.
o Estado tensional “in situ” y variación con la profundidad.

II. Cavernas. Análisis de la separación entre
excavaciones
• Metodología de cálculo:
o Análisis tensional mediante el Método de los Elementos de
Contorno(EXAMINE2D)

II. Cavernas. Análisis de la separación entre
excavaciones
• Metodología de cálculo:
o Estimación de la resistencia del pilar.

o Formulaciones empíricas:
• Hardy and Agapito (1977)
0.118

Sp

Vs
Vp

Ss

Wp H s
H p Ws

0.833

• Obert and Duvall (1967)
Sp

•

Ss a b

W
H

Salamon and Munro (1967), Holland (1964)
Sp

Wa
Ss
H

II. Cavernas.Análisis de la separación entre
excavaciones
• Metodología de cálculo:
o Lunder y Pakalnis (1997)
• Parámetro Cpav (relación entre W/H y el confinamiento medio del pilar)

• Para incluir la fricción del pilar, se toma un confinamiento dado para estimar la posición
en el diagrama del círculo de Mohr y se estima el ángulo de fricción efectivo. Se realiza
sucesivamente para varios confinamientos.• A su vez se define un coeficiente Kappa es el término relacionado con la resistencia
friccionante del pilar a la falla la cual es función del confinamiento medio del pilar.

• Finalmente haciendo una regresión de los datos estudiados se obtiene la resistencia del
pilar como:

II. Cavernas. Análisis de la separación entre
excavaciones

• Factor de seguridad:

III. Cavernas. Análisis dela orientación
• Condicionantes:
o Distribución tensional

III. Cavernas. Análisis de la orientación
o Orientación de las juntas

IV. Cavernas. Definición de los sostenimientos

• Metodología del dimensionamiento:
o Clasificaciones geomecánicas
o 0

IV. Cavernas. Definición de los sostenimientos
o Cálculo de bloques

IV. Cavernas. Definición de los sostenimientos

IV.Cavernas. Definición de los sostenimientos
o Modelización numérica en 3D
o Modelo de cálculo

IV. Cavernas. Definición de los sostenimientos (2/3)
o Fases constructivas

IV. Cavernas. Definición de los sostenimientos (2/3)
o Elementos de sostenimiento

IV. Cavernas. Definición de los sostenimientos (2/3)
o Elementos de sostenimiento

V. Cavernas. Proceso Constructivo

• Fases deexcavación

V. Cavernas. Proceso Constructivo
• Caminos de acceso
o Acceso principal:
o Permite el acceso permanente
o Se emplea para introducir los equipos electromecánicos (dimensiones que lo
permitan)

o Túneles secundarios
o Acceso durante la construcción (Excavación y desescombro)

V. Cavernas. Proceso Constructivo

• Caminos de acceso

V. Cavernas. Proceso Constructivo

V.Cavernas. Proceso Constructivo
• El ciclo básico de excavación mediante perforación y
voladura se compone de las siguientes operaciones:
o
o
o
o
o
o
o
o

Perforación
Carga de explosivo
Disparo de la carga
Evacuación de humos y ventilación
Carga y transporte de escombro
Saneo de los hastiales y bóveda
Ejecución del sostenimiento
Replanteo de la nueva voladura

• La...