Comportamiento de túneles excavados mediante el método convencional

Abstract

Los túneles localizados en suelos rígidos son susceptibles a ser construidos con el Método Convencional, de acuerdo a lo definido por la Asociación Internacional de Túneles, ITA. En particular se recomienda tener precaución cuando la excavación se realiza a sección completa, especialmente cuando tenemos granos finos cementados, esto debido a la falla frágil que puede presentar este tipo de suelos, lo que ocasionaría graves daños a estructuras superficiales o colindantes. En esta tesis se aplica un análisis por desempeño de un túnel excavado mediante el Método Convencional en el poniente de la Ciudad de México, cuyo objetivo es la revisión de los estados límite de falla y servicio simultáneamente. Se siguió la propuesta por Mayoral (2014), donde se evaluó el riesgo asociado con los parámetros de resistencia y deformación, los cuales se establecen a través de un análisis estadístico de las propiedades del suelo, para después con ayuda del Método de Estimación Puntual de dos variables (BPEM) en conjunto con modelos tridimensionales de diferencias finitas, determinar los factores de seguridad, probabilidad de falla y asentamientos en áreas circundantes al túnel. El caso estudio corresponde a un túnel cuya sección será de tipo herradura, con ancho de 11.04 m y altura de 8.70 m, con cobertura de 16.30 m, recubrimiento primario a base de concreto lanzado de 20 cm de espesor y un recubrimiento secundario a base de concreto reforzado de 40 cm de espesor. Los modelos de diferencias finitas fueron desarrollados con el software FLAC3D. De acuerdo a los análisis efectuados, la longitud de avance máxima sin soporte es de 2.0 m, así también se identificaron y analizaron tres etapas clave de construcción del túnel: cuando el túnel no tiene ningún elemento de soporte, cuando sólo trabaja el recubrimiento primario y cuando es colocado el recubrimiento secundario. Los desplazamientos correspondientes en cada una de estas etapas son en promedio del 50, 47 y 3% respectivamente del desplazamiento total.