Suelos Blandos

METODOS SEMIANALITICOS PARA LA ESTIMACIÓN DE MOVIMIENTOS INDUCIDOS POR LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES CON ESCUDOS

Tema 12: Movimientos inducidos por túneles II

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I. ESTIMACIÓN DE LA PÉRDIDA DESUELO EN EL ESCUDO
La pérdida de suelo tiene los orígenes siguientes: ● ● ● ● ● ● Deformaciones por delante del frente Deformaciones sobre el escudo Deformaciones entre revestimiento y escudo FluenciaConsolidación Cambio en condiciones hidráulicas…

Tema 12: Movimientos inducidos por túneles II

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Lee et al (1992) integraron los diferentes orígenes de la pérdida de suelo en un parámetrode asiento “g” (“gap parameter”) en condiciones 2D. Definieron g como: g = GP + u3D + w Donde: GP = 2D+ d (Ver figura adjunta)

∆ es el espesor de la coraza del escudo δ es el espacio entrerevestimiento y escudo u3D representa la pérdida de suelo por delante del escudo w representa la pérdida del suelo asociada a la calidad de la ejecución de la obra

Tema 12: Movimientos inducidos por túnelesII

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Definición de g, D y d

Tema 12: Movimientos inducidos por túneles II

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Componentes del parámetro de pérdida de suelo “g” o “GAP”

Tema 12: Movimientos inducidos por túneles II5

Mediante análisis del procedimiento de excavación usando modelos 3D de elementos finitos se pueden encontrar expresiones o valores característicos de las componentes del parámetro g Hipótesis:● Suelo cohesivo saturado ● Deformación no drenada ● Eu/cu = 200 a 800 ● Tensiones geostáticas con peso específico= 20kN/m3 ● K0 =1 ● Suelo elástico-perfectamente plástico (Tresca) ● H=1.5 a 4.5D (H:distancia del eje del túnel a la superficie)

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Estimación de u3D
El volumen de suelo que tiende a entrar en el frente debido a la relajaciónde tensiones es una pérdida de suelo Vf = (πa2)k1 δx/∆X También: Vf = (u3D/2)2πa Y por tanto: u3D = a (δx/∆X) k1 En los cálculos de E.F., 2a = ∆X y k1 = 0.7- 1.0 En definitiva: u3D = δx/2

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