SISTEMAS DE PRESOSTENIMIENTO PARA TÚNELES EN TERRENOS DIFÍCILES

Abstract

Los sistemas de presostenimiento permiten llevar a cabo el proceso de excavación de forma exitosa cuando se requiere excavar túneles en suelos con propiedades de resistencia muy bajas, escasa cobertura y/o edificaciones en superficie.

La presente tesis define a los sistemas de presostenimiento y detalla un subgrupo de ellos: los sistemas de enfilaje frontal (SEF) debido que hasta ahora no existía un método que permitiera conocer el incremento en la estabilidad que proporciona su implementación. En este trabajo se planteó y respondió a la pregunta:

“¿Cuántos micropilotes de un determinado tipo son necesarios para llegar a un factor de seguridad que garantice la estabilidad del frente del túnel?”

Para ello, se presenta un procedimiento, que estima la carga que debe ser soportada a partir del análisis del frente utilizando métodos analíticos; y permite calcular el número de micropilotes necesarios para soportarla. El procedimiento es aplicable en condiciones de riesgo de falla de frente y de la zona de la clave cuando existe avance sin sostenimiento; su principal ventaja es su adaptabilidad a todos los métodos analíticos.

Se utilizó el Método Simplificado de Estabilidad de Túneles de Tamez et al. (1997) y un método simple propuesto en esta tesis a partir del mecanismo definido por Horn (1961), para analizar un ejemplo cuando el sostenimiento se encuentra en el frente y cuando existe un avance sin sostenimiento.

Los resultados del factor de seguridad fueron comparados con un modelo numérico y los resultados de los elementos mecánicos en los micropilotes con el manual del Ministerio de Fomento de España (2005), con los resultados de un modelo semianalítico y otro numérico.

Al final del trabajo se estableció una propuesta para el diseño de los sistemas de enfilaje frontal como un conjunto y no sólo un análisis por falla local.