Metodo De Sostenimiento En Tuneles

INTRODUCCION

Las rocas situadas a una cierta profundidad están sujetas a esfuerzos resultado del peso de los estratos suprayacentes, tensiones tectonicas residuales, etc. Cuando se realiza una excavación subterránea en estas rocas, el campo de esfuerzos es alterado localmente y se produce una redistribución de las tensiones originales que existen en el medio. Las tensiones que actuaban en laroca extraída para realizar el túnel, se redistribuyen y deben ser soportados por las rocas que se encuentran en las proximidades de la excavación. Si la roca, sin exceder su resistencia, puede soportan indefinidamente esta carga, no es necesaria la colocación de sostenimiento. En la mayoría de los casos, la excavación tiende a cerrarse y sin la colocación de un sostenimiento adecuado llegaría acolapsar.

Debido a la existencia de fracturas y juntas en una excavación sin sostenimiento, el colapso de la misma a menudo se manifiesta por la caída de bloques, al introducir el sostenimiento este sostenimiento no se suele producir. Del análisis de la interacción entre el macizo rocoso y el sostenimiento, se suele asumir para el macizo rocoso y el sostenimiento un comportamientoelasto-plástico continuo controlado por el sostenimiento, representado en el contorno interior de la excavación por una presión radial uniforme.

GENERALIDADES

Desde la antigüedad el hombre ha realizado excavaciones subterráneas, principalmente ligadas a actividades mineras. Estas actividades han permitido experimentar y conocer el comportamiento del medio rocoso cuando se realizan excavaciones en suinterior. Esta experiencia secular ha propiciado el análisis de los comportamientos de las rocas y el desarrollo de técnicas de construcción eficaces para asegurar la estabilidad de las excavaciones subterráneas. En épocas recientes, las técnicas de construcción de trabajos subterráneos han experimentado principalmente en la Europa Central (Alemania y Austria) un notable desarrollo con la proliferaciónde métodos de construcción, Alemán, Belga, Austriaco. Simultáneamente ha ido cristalizando una tecnología propia de los trabajos en subterráneo, con la contribución inestimable de ciencias como la geología, la mecánica de rocas y la resistencia de materiales. Modernamente, a partir de los años 60, el profesor austriaco Rabcewicz supo explicitar con una mayor claridad y sintetizar, en unos pocosprincipios, lo que comúnmente se llama Nuevo Método Austriaco (NMA), la experiencia acumulada durante siglos en los trabajos subterráneos. Realmente, aunque fue objeto de patente en su día como método de construcción, el NMA no es un método propiamente dicho, sino una filosofía que permite ejercitar acciones eficaces para contribuir a la estabilidad de las excavaciones subterráneas. En realidad,los principios enunciados por el profesor Rabcewicz son de posible cumplimiento con cualquiera de las técnicas constructivas modernas de las obras subterráneas, en las que predominan la utilización de nuevos elementos estructurales en el sostenimiento y revestimiento, de técnicas de mejora del terreno y la aplicación creciente de una maquinaria de alta tecnología y una gran especialización, como lasmáquinas de excavación mecánica de túneles (máquinas TBM, escudos, rozadoras), las técnicas que permiten cualquier tipo de inyección previa de los terrenos, la congelación de terrenos con presencia de agua, en esencia, las ideas fundamentales enunciadas por el profesor Rabcewicz son las siguientes:

• La zona de roca que circunda al túnel interviene en la estabilidad de la excavación y es elprincipal elemento del que depende ésta. Es decir, es la propia roca la que se autosostiene, ya que se forma un arco de descarga en torno al túnel que transmite las tensiones a ambos lados de éste.
• Como consecuencia de lo señalado en el punto anterior, conviene mantener inalteradas, en la medida de lo posible, las características de la roca que rodea al túnel. Para ello es beneficioso emplear...