ASI6SEPJ 1

Experiencias en la construcción de túneles urbanos en la cd. de Monterrey, Nuevo León
Urban construction tunneling in Monterrey, Nuevo Leon
Bermúdez E., TGC Geotecnia S.A. de C.V.
Santoyo E., TGC Geotecnia S.A. de C.V.
Segovia J. A., TGC Geotecnia S.A. de C.V.

RESUMEN: El crecimiento de la ciudad de Monterrey paralelo al del municipio de San Pedro Garza García terminó por conformar unametrópoli dividida por la Loma Larga; los pasos entre ambas zonas urbanas eran estrechos y congestionados, lo cual provocó la necesidad de abrir el Túnel de la Loma Larga. La geología de la Loma Larga es una compleja secuencia de rocas calizas intercaladas con lutitas, además deformada con cabalgaduras que hacen errática la posición de los planos de sedimentación de esas rocas, que influyeron en elprocedimiento de construcción del túnel. Por su parte el centro congestionado de Monterrey reclama por un transporte eficiente y limpio que obligó a la construcción de un tramo del Metro en túnel. El artículo incluye un resumen del diseño, los trabajos de construcción y observaciones a 20 años de la construcción de estos primeros túneles urbanos en la ciudad de Monterrey.
ABSTRACT: The growth of the cityof Monterrey parallel to San Pedro Garza Garcia municipality make it a metropolis divided by the Loma Larga hill; the streets between both urban zones were narrow and congested, which provoked the construction of the Loma Larga Tunnel. The geology of the Loma Larga is a complex folded sequence of limestone and shales, in addition with deformed erratic sedimentation planes, in which theconstruction procedure of the tunnel is fundamental. In the crowded Monterrey's downtown an efficient and clean transport is required that forced to the authority to construction of the rapid transit system in a tunnel. This article includes a brief summary of the design criteria, the construction procedure and behavior after 20 years of the construction of these first urban tunnels.

1 Iintroducción
1.1Antecedentes
Antes de la construcción de un túnel existe en el suelo un estado inicial de esfuerzos en equilibrio, el cual se altera al hacer la excavación, generándose un nuevo estado de esfuerzos y deformaciones en la masa de suelo que rodea al frente y a la periferia de la cavidad. Si el suelo no es capaz de soportar estos nuevos esfuerzos se produce el colapso del frente, que puede propagarsehasta la superficie del terreno, dando lugar a un hundimiento como el que ilustra la Fig. 1.
Observando los patrones de deformación de la Fig. 1 se advierte la posibilidad de analizar el equilibrio de la masa de suelo que rodea al frente del túnel, antes de la falla, mediante el mecanismo simplificado que se muestra en la Fig. 2, el cual está formado por tres prismas:
Prisma 1. Se forma adelantedel frente y tiene la forma triangular de una cuña de Coulomb.
Prisma 2. Es rectangular y se apoya sobre la cuña del frente.
Prisma 3. Es rectangular y se localiza sobre la clave de la zona excavada sin soporte.
Las dimensiones de estos prismas están condicionadas por la geometría del túnel, las propiedades mecánicas del suelo y la longitud excavada sin soporte.


Fig. 1 Falla del frente de untúnel











Fig. 2 Mecanismo de falla


En el equilibrio de este mecanismo de falla del frente intervienen:
Las fuerzas actuantes. Por una parte, las fuerzas internas, dadas por los pesos de los prismas que tienden a producir el movimiento descendente del conjunto, cuya magnitud se determina fácilmente en función del volumen de los prismas y el peso volumétrico del suelo.
Las fuerzasresistentes. Son derivadas de la resistencia del suelo al esfuerzo cortante y se desarrollan en las caras de los prismas rectangulares y en el prisma triangular, al desplazarse éstos hacia abajo. Su magnitud depende, en el caso más general, de la cohesión y ángulo de fricción del suelo.
2 Túneles de la Línea 2 del Metro
2.1 Descripción del problema
La construcción de la Línea 2 del Metro de Monterrey,...