Curso de estudio geologico, geofisico y sondeos exploratorios en tuneles

ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS

CURSO VICTOR HARDY 2008

M. en C. Rolando de la Llata Romero
OCTUBRE DE 2008

ASPECTOS GEOLÓGICOS EN OBRAS SUBTERRÁNEAS

1. 2.

INTRODUCCIÓN MÉTODOS DE EXPLORACIÓN 2.1. Estudios Previos 2.2. Estudios Geológicos “in situ” 2.3. Prospección Geofísica 2.4. Sondeos

Introducción


El gran desarrollo de la ingenieríacivil y la minería, han manifiestado que las rocas, cuando se les considera como material ingenieril, está sujeta a una serie de limitaciones. La estabilidad de las excavaciones en roca depende de la resistencia de la propia roca y de la resistencia al corte a lo largo de los planos de discontinuidad.





Cuando la resistencia de la roca es muy baja pueden ocurrir roturas a través deella.



Pero en la mayoría de los casos, la resistencia de la roca es suficiente y las roturas se producen a través de los planos de discontinuidad.

Introducción


En estas condiciones la estabilidad está definida por la estructura geológica. Es decir, que está regido por la naturaleza de las propiedades físicas de las rocas que se han desarrollado durante su evolución geológica y a losfenómenos actuales de geodinámica interna y externa. En la actualidad, la ingeniería civil como la de minas, excava grandas volúmenes de roca de diferente calidad y a diferentes profundidades. En estas actividades se realizan excavaciones tanto en sitios someros con materiales poco resistentes o a profundidad con esfuerzos tectónicos y gravitacionales que influyen directamente en la estabilidad.





Introducción


El objetivo principal de los ingenieros responsables del diseño de las excavaciones subterráneas se concreta en garantizar la estabilidad y seguridad de la obra con la mayor economía y eficiencia posible. Por lo que es necesario que se cuente con la mayor información en cuanto al tipo y calidad de roca, estructura geológica y discontinuidades entre otras cosas.

•

NIVELES DE CONOCIMIENTO PARA EVALUAR EL MACIZO ROCOSO
1. Características del macizo rocoso - Topográficas y geomorfológicas del sitio - Tipo y distribución litológica, contenido mineralógico, estratigrafía, grado de intemperísmo y alteración, etc. - Propiedades índice y mecánicas de la roca matriz, (anisotropías, fracturamiento, resistencia, durabilidad, deformabilidad, -Propiedades del macizo rocoso (estructuras geología, discontinuidades, deformabilidad, etc.) 2. Condiciones geológicas y ambientales - Sísmicas (coeficientes de aceleración) - Condiciones hidrogeológicas del macizo rocoso (niveles freáticos, presiones intersticiales, etc.) - Climatológicas

etc.)

continua

3. Estado de esfuerzos
-

Esfuerzos naturales (orientación y magnitud)

Esfuerzosinducidos (distribución y magnitud)

4. Geometría de la excavación
-

Forma y tamaño (ángulos y altura)

- Distancia de excavaciones adyacentes
- Geometría e intersecciones de excavaciones

5. Condiciones constructivas
-

Sistema de soporte

- Métodos de excavación

Caracteristicas Significativas


Las características y condiciones que mas significativamente influyen en laestabilidad de las obras subterráneas se pueden dividir en los siguientes factores:
 Geológicos (estos son diversos, que a través de diferentes tipos de litología, discontinuidades, zonas de debilidad y anisotropías en rocas y suelos condicionan la estabilidad del macizo rocoso).  Hidrogeológicos (la presencia de agua influye sobremanera creando presión de poro, reduciendo la resistencia al corte,flujos indeseables en el interior de la excavación).

 Geotécnicos (relacionados con el comportamiento mecánico del terreno, asociados a la resistencia y deformación de los materiales del terreno).

MÉTODOS DE EXPLORACIÓN


El objetivo de las investigaciones “in situ” es conocer y cuantificar las condiciones del terreno que puedan afectar la viabilidad, diseño y construcción de la obra,...