Modelado analítico y numérico de filtraciones de agua en túneles

Abstract

La presencia de un túnel dentro de un suelo o macizo rocoso ocasiona el efecto dren de un dren hacia el cual el agua fluye, dando lugar a distintos problemas durante la construcción y también a largo plazo, como son: a) dificultades en el avance de la excavación, b) disminución de la resistencia del suelo o macizo rocoso, c) incremento de la presión del agua sobre el revestimiento primario y secundario, d)hinchamientos y reblandecimientos en materiales arcillosos (suelos expansivos), e) formación de cavidades en materiales salinos, f) descenso de los niveles de agua en la superficie provocando hundimiento del terreno, g) movimientos de laderas, h) impactos ambientales. Los túneles también pueden experimentar filtraciones de agua asociadas al deterioro y pérdida de mortero, así como deformaciones, grietas y roturas del revestimiento o caída de bloques debido al agua. Teóricamente un túnel puede ser impermeable, es decir que no experimente filtraciones de agua y que por tanto toda la presión se ejerza sobre su revestimiento, o bien, puede ser semi-permeable, permitiendo un cierto volumen de filtración y evitando presiones significativas sobre el revestimiento. En la práctica, la mayoría de los túneles son permeables durante su construcción y semipermeables durante su vida útil.