Analisis

CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
CURSO DE INGENIERÍA DE OBRAS CIVILES

Ing. Armando Orobio, M.Sc., Ph.D.

Universidad del Valle
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática

QUE ES UN TÚNEL
• Es una estructura que
se integra en un
macizo para formar
parte del trazado de
una
vía
de
comunicación o de
una
conducción
hidráulica.
2

USOS DE LOS TÚNELES
•
•
•
•
••

Carreteras
Ferrocarriles y metros
Uso peatonal
Abastecimiento de Agua
Saneamiento
Galerías o Pozos de servicios

3

PROYECTO DE TÚNEL
•
•
•
•
•
•
•

Objetivo de la Obra Subterránea
Geometría del Proyecto
Estudios Ambientales
Geológico y Geotécnico
El Sistema Constructivo
La Estructura resistente
Adecuaciones para el servicio

4

OBJETIVO DE LA OBRA SUBTERRÁNEAFuncional:

Es el objetivo principal para el cual se
construye la obra, Vías, Conducción hidráulica,
Galerías de servicio, etc.
Complementarios:

Impacto ambiental del diseño que justifique la
solución túnel.
Impactó ambiental en la Construcción.
Prevención de daños Físicos.
5

OBJETIVO DE LA OBRA SUBTERRÁNEA

Objetivo Funcional?
Objetivos Complementarios?

6

DISEÑOGEOMÉTRICO
ALINEAMIENTO LONGITUDINAL
Curvas Horizontales
 Se recomiendan radios mayores de 500 mts,
en casos excepcionales se puede bajar hasta
300 mts.
 Cuando se usan maquinas Túneladoras el
radio no puede ser inferior a 400 mts.

7

DISEÑO GEOMÉTRICO
• ALINEAMIENTO LONGITUDINAL

Trazado en Perfil:
Pendientes
Curvas Verticales – Visibilidad

8

DISEÑO GEOMÉTRICO
•ALINEAMIENTO LONGITUDINAL

Trazado en Perfil:

9

DISEÑO GEOMÉTRICO
• SECCIÓN TRANSVERSAL
 Características Geológicas y
Geotécnicas
 Dimensiones requeridas
para circulación
 Requerimientos de
Ventilación
 Método de excavación

10

DISEÑO GEOMÉTRICO
• SECCIÓN TRANSVERSAL

11

DISEÑO GEOMÉTRICO
SECCIÓN TRANSVERSAL

12

ESTUDIOS AMBIENTALES
• Se requiere la realización deun diagnostico
ambiental de alternativas para seleccionar la
ruta que genere el menor impacto al medio
ambiente.
Analizar Impactos
• En la Construcción.
•En la Operación.

13

ESTUDIOS AMBIENTALES
• IMPACTOS EN LA CONSTRUCCIÓN:
 Socio-Económicos (Por inmigración y
desplazamientos).
 Botadores y explotación de materiales.
 Degradación del paisajismo en el entorno y los
accesos. Vibraciones por voladuras y trafico de maquinaria.
 Generación de gases y polvo.
 Producción de residuos sólidos y líquidos.
 Afectación a la hidrología e hidrogeología del lugar.
14

ESTUDIOS AMBIENTALES
• IMPACTOS EN LA OPERACIÓN
 Aumento de trafico.
 Impacto paisajístico de Obras externas.
 Generación de ruidos en portales y chimeneas.
 Gases en las salidas de laventilación.
 Afectaciones a la hidrogeología.

15

ESTUDIOS GEOLÓGICO
• Caracterización de los
materiales
• Estructura
• Gases y temperatura
• Hidrogeología

16

ESTUDIOS GEOLÓGICO
• Caracterización de los materiales:
Por su origen:




Ígneas
Metamórficas
Sedimentarias

Descripción litológica:




Tamaño del grano
Composición mineralógica
Grado de meteorización17

ESTUDIOS GEOLÓGICO
• ESTRUCTURA
Fallas, Plegamientos, Fracturamientos
Identificar:
 Rocas expansivas y Agresivas
 Presiones en el terreno
 Terrenos Carsticos
 Terrenos no consolidados

18

ESTUDIOS GEOLÓGICO
• GASES Y TEMPERATURA
Presencia de gases





Metano
Bióxido de Carbono
Monóxido de Carbono
Ácido Sulfidrico o Anhídrido Sulfuroso

Temperaturas
•HIDROGEOLOGÍA
 Niveles de Agua
 Flujos de Corriente y Agresividad
19

ESTUDIOS GEOTÉCNICO
• Definición de las propiedades físicas y
mecánicas de los suelos con el fin de evaluar
sus características como elemento estructural
del túnel.
Extrapolación de datos de superficie.
Medidas Indirectas.


Métodos Geofísicos

Medidas Puntuales.
 Perforaciones
 Galerías de...