DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANALES Y TUBERIAS A PRESION
INDICE
DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANAL Y COMO TUBERIA DE PRESION
DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANALES Y TUBERIAS A PRESION
1. TUNELES 1..1 Concepto: Un túne e! "na #$%a !"$te%%ánea &e 'a%á'te% inea ("e '#)"ni'a ! *"nt#! *a%a e t%an!*#%te &e *e%!#na! # )ate%iae!+ , 'e%%a&a a e-'e*'i.n e-'e*'i.n &e ent%a&a , !ai&a+ '#)ún)ente en 'a&a e-t%e)#/ e-t%e)#/ E túne &e$e )antene% a *en&iente &e 'ana , !eg"i% a &i!tan'ia )á! '#%ta a '"a !e 0e%á ate%a&a *#% a! '#n&i'i#ne! t#*#g%á' t#*#g%á'a!+ a!+ ge#.gi'a! , ge#)#%2#.gi'a! &e te%%en#/ La 2#%)a &e a !e''i.n &e túne &e$e !e% ta ("e !" á%ea *e%)ita a 'i%'"a'i.n &e 'a"&a )á-i)# , %e!i!ta a! *%e!i#ne!+ a! '"ae! &ete%)inan a 2#%)a &e !e''i.n , e ti*# &e %e0e!ti)ient# &e túne/ L#! túnee! *"e&en tene% 2#%)a 'i%'"a%+ &e 3e%%a&"%a # &e $aú/ La 2#%)a 'i%'"a% ga%anti4a e á%ea .*ti)a+ *e%# e! &e &i25'i '#n!t%"''i.n6 '#n!t%"''i.n6 a 2#%)a &e $aú e! )á! !en'ia &e '#n!t%"i% E túne e! "na #$%a &e '#n!t%"''i.n '#n!t%"''i.n !"$te%%ánea ("e !e e-'a0a !ig"ien !" e7e , e! "!a&a en #! !ig"iente! 'a!#!8
C"an e! )á! e'#n.)i'# at%a0e!a% "n )a'i4# ("e t%a4a% "n 'ana *#% !" '#nt#%n#/
C"an a *en&iente t%an!0e%!a &e te%%en# e! ee0a&a 9)a,#% &e :;<= , e )ate%ia n# *e%)ite a!eg"%a% a e!ta$ii&a& &e 'ana/
1.2 Túnele !"#$%&l"co L#! túnee! 3i&%á"i'#! $á!i'a)ente !#n a("e#! &e!tina! a '#n&"'i% ag"a/ E-i!te "na g%an 0a%ie&a& en '"ant# a !" "!#8 > A*%#0e'3a)ient# 3i&%#e?'t%i'# > A$a!te'i)ient# &e ag"a >A'anta%ia !anita%i# , a'anta%ia *"0ia > T%a!0a!e &e '"en'a > Rieg# > D%ena7e > En2%ia)ient# &e *anta! t?%)i'a! En '"ant# a !" &i!e@# #! túnee! 3i&%á"i'#! *%e!entan+ %e!*e't# a #! &e)á! túnee!+ a *a%ti'"a%i&a& &e ("e *"e&en tene% "na *%e!i.n inte%i#%/
2. 'ORMA DE TRABAJO DEL TUNEL L#! túnee! 3i&%á"i'#! *"e&en t%a$a7a% a8 Si tienen A ($)*e #)#
DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANALES Y TUBERIAS A PRESION
1. TUNELES 1..1 Concepto: Un túne e! "na #$%a !"$te%%ánea &e 'a%á'te% inea ("e '#)"ni'a ! *"nt#! *a%a e t%an!*#%te &e *e%!#na! # )ate%iae!+ , 'e%%a&a a e-'e*'i.n e-'e*'i.n &e ent%a&a , !ai&a+ '#)ún)ente en 'a&a e-t%e)#/ e-t%e)#/ E túne &e$e )antene% a *en&iente &e 'ana , !eg"i% a &i!tan'ia )á! '#%ta a '"a !e 0e%á ate%a&a *#% a! '#n&i'i#ne! t#*#g%á' t#*#g%á'a!+ a!+ ge#.gi'a! , ge#)#%2#.gi'a! &e te%%en#/ La 2#%)a &e a !e''i.n &e túne &e$e !e% ta ("e !" á%ea *e%)ita a 'i%'"a'i.n &e 'a"&a )á-i)# , %e!i!ta a! *%e!i#ne!+ a! '"ae! &ete%)inan a 2#%)a &e !e''i.n , e ti*# &e %e0e!ti)ient# &e túne/ L#! túnee! *"e&en tene% 2#%)a 'i%'"a%+ &e 3e%%a&"%a # &e $aú/ La 2#%)a 'i%'"a% ga%anti4a e á%ea .*ti)a+ *e%# e! &e &i25'i '#n!t%"''i.n6 '#n!t%"''i.n6 a 2#%)a &e $aú e! )á! !en'ia &e '#n!t%"i% E túne e! "na #$%a &e '#n!t%"''i.n '#n!t%"''i.n !"$te%%ánea ("e !e e-'a0a !ig"ien !" e7e , e! "!a&a en #! !ig"iente! 'a!#!8
C"an e! )á! e'#n.)i'# at%a0e!a% "n )a'i4# ("e t%a4a% "n 'ana *#% !" '#nt#%n#/
C"an a *en&iente t%an!0e%!a &e te%%en# e! ee0a&a 9)a,#% &e :;<= , e )ate%ia n# *e%)ite a!eg"%a% a e!ta$ii&a& &e 'ana/
1.2 Túnele !"#$%&l"co L#! túnee! 3i&%á"i'#! $á!i'a)ente !#n a("e#! &e!tina! a '#n&"'i% ag"a/ E-i!te "na g%an 0a%ie&a& en '"ant# a !" "!#8 > A*%#0e'3a)ient# 3i&%#e?'t%i'# > A$a!te'i)ient# &e ag"a >A'anta%ia !anita%i# , a'anta%ia *"0ia > T%a!0a!e &e '"en'a > Rieg# > D%ena7e > En2%ia)ient# &e *anta! t?%)i'a! En '"ant# a !" &i!e@# #! túnee! 3i&%á"i'#! *%e!entan+ %e!*e't# a #! &e)á! túnee!+ a *a%ti'"a%i&a& &e ("e *"e&en tene% "na *%e!i.n inte%i#%/
2. 'ORMA DE TRABAJO DEL TUNEL L#! túnee! 3i&%á"i'#! *"e&en t%a$a7a% a8 Si tienen A ($)*e #)#
DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANALES Y TUBERIAS A PRESION Una !"*e%'ie i$%e a *%e!i.n at)#!2?%i'a '#)# #! 'anae! a$ie%t#!/ De$en !eg"i% %ig"%#!a)ente a ainea'i.n 0e%ti'a &a&a *#% a g%a&iente 'a'"a&a/
A p$e"+n Si enan enan t#&a a !e' !e''i.n 'i.n '#)# a! t"$e%5a! t"$e%5a!// P"e&en P"e&en tene% "na ainea'i.n ainea'i.n '"a("ie%a '"a("ie%a '#n ta &e e!ta% *#% &e$a7# &e a 5nea *ie4#)?t%i'a 9g=/
Secc"one #e Túnele
,. TUNELES 'UNCIONANDO COMO CANAL Y COMO TUBERIAS DE PRESION P RESION ,.1. 'INALIDAD: Un túne ("e !e e)*ea '#)# 'ana 2"n'i#na '#)# "n '#n&"'t# 'e%%a+ *a%'ia)ente en#/ La !e''i.n &e 'ana *"e&e !e% %e0e!ti&a # e-'a0a&a , *"e&e '#n!e%0a% a 2#%)a ge#)?t%i'a &e
DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANALES Y TUBERIAS A PRESION
Se &a a "tii4a'i.n &e túnee! en #! !ig"iente! 'a!#!8
C"an e! ne'e!a%i# *a!a% e ag"a &e "n 0ae a #t%#+ at%a0e!an e )a'i4# )#nta@#!# ("e #! !e*a%a/
C"an &e e!te )# !e e0ita e &e!a%%## &e "n a%g# 'ana a$ie%t# , '#n e C#n!ig"iente a")ent# &e *en&iente , %e&"''i.n &e a !e''i.n+ !e '#n!ig"e "na a*%e'ia$e e'#n#)5a
C"an a *en&iente t%an!0e%!a e! &e)a!ia ee0a&a , e )ate%ia &e )aa 'ai&a&+ n# *e%)iten a!eg"%a% a e!ta$ii&a& &e 'ana a$ie%t#/
Un túne ("e !e e)*ea '#)# 'ana 2"n'i#na '#)# "n '#n&"'t# 'e%%a+ *a%'ia)ente en#/ La !e''i.n &e 'ana *"e&e !e% %e0e!ti&a # e-'a0a&a , *"e&e '#n!e%0a% a 2#%)a ge#)?t%i'a &e 'ana #%igina+ # a&a*ta%!e a a !e''i.n t%an!0e%!a &e túne/
,.2 CRITERIOS DE DISEÑO La! &i)en!i#ne! &e #! túnee! &e$en ga%anti4a% a 2a'ii&a& &e !" '#n!t%"''i.n/ E an'3# , ti*# &e túne &e*en&e%á &e a! ne'e!i&a&e! &e *%#,e't#+ e!ta$e'i! *#% '%ite%i#! '#)# e 'a"&a , a 0e#'i&a&/ Según a e-*e%ien'ia !e *"e&e %e'#)en&a% ag"n#! an'3#! ("e 2"n'i#nan 3i&%á"i'a)ente8
Anc-o T"po #e túnel 1+ ) *a%a !e''i.n $aú
DISEÑO DE TUNELES TRABAJANDO COMO CANALES Y TUBERIAS A PRESION
La 2#%)a &e a !e''i.n &e "n túne &e$e !e% ta ("e *a%a "n á%ea &a&a+ e 'a"&a ("e 'i%'"a &e$e !e% )á-i)# , ta)$i?n ("e %e!i!ta a a! *%e!i#ne! gene%a&a! en e inte%i#%/ La '#n!t%"''i.n &e túnee! a!5 '#)# a !ee''i.n &e !" 2#%)a , ti*# &e %e0e!ti)ient# e!tá 5nti)a)ente iga&a '#n a ge##g5a+ )e'áni'a &e !"e#! , %#'a!+ *"e!t# ("e "n# &e #! &at#! )á! i)*#%tante! e! a *%e!i.n ("e &e$e !#*#%ta%/
A'#%ta% e %e'#%%i &e ag"a+ '#n a '#n!ig"iente &i!)in"'i.n &e a *e%&i&a &e 'a%ga , ("e &an *#'#! ga!t#! &e '#n!e%0a'i.n6 *e%# !" in'#n0eniente 2"n&a)enta e! e '#!t#+ n# #$!tante e *%e'i# &e #! túnee! &e a$a!te'i)ient# e! '#n!i&e%a$e)ente )á! $a7# ("e #t%#! ti*#! &e túne 9'a%%ete%a+ 2e%%#'a%%i+ et'/=+ &e$i a !" e!'a!a !e''i.n+ ,a ("e a! &i'"ta&e! &e '#n!t%"''i.n &e #! túnee! a")entan )", 2"e%te)ente '#n e a")ent# &e ta)a@#/ A !" 0e4 *#% e!ta )i!)a %a4.n a e7e'"'i.n !"ee 3a'e%!e a t#&a !e''i.n+ *#% # ("e+ en gene%a+ n# !e%á ne'e!a%i# %e'"%%i% a gae%5a! &e a0an'e+ ni a )?t#! e!*e'iae!/
La! !e''i#ne! t%an!0e%!ae! )á! e)*ea&a! !#n a 3e%%a&"%a *a%a 'anae! %#&a! , a 'i%'"a% *a%a '#n&"''i#ne! a *%e!i.n+ e!ta! !e''i#ne! &e$e%án tene% "na! &i)en!i#ne! )5ni)a! ("e *e%)itan e t%a$a7# %eati0a)ente '.)# en !" inte%i#%/
Sin e)$a%g# e! '#n0eniente *%#,e'ta% #! túnee! &e 2#%)a ("e *"e&an a&)iti% a)*ia'i#ne! 9'a"&ae! !en!i$e)ente )a,#%e! a #! &e *%#,e't#=+ *"e!t# ("e a!5 !e 2a'iitan #! in'%e)ent#! 2"t"%#! &e a$a!te'i)ient#/
L#! túnee! &e a$a!te'i)ient# &e$e%án e!ta% %e0e!ti! *a%a e0ita% t%a'i#ne! , *?%&i&a!+ *e%# en e 'a!# &e !e% "n 'ana '#)*eta)ente '"$ie%t# # '#ntene% "na # 0a%ia! t"$e%5a! 2#%4a&a! en !" inte%i#%+ e túne *#&%á &e7a%!e !in %e0e!ti%/
,., DISEÑO DE LA SECCIN /TUNELES A 0RAEDAD
La 2#%)a &e a !e''i.n &e "n túne &e$e !e% ta ("e *a%a "n á%ea &a&a+ e 'a"&a ("e 'i%'"a &e$e !e% )á-i)# , ta)$i?n ("e %e!i!ta a a! *%e!i#ne! gene%a&a! en e inte%i#%/ La '#n!t%"''i.n &e túnee! a!5 '#)# a !ee''i.n &e !" 2#%)a , ti*# &e %e0e!ti)ient# e!tá 5nti)a)ente iga&a '#n a ge##g5a+ )e'áni'a &e !"e#! , %#'a!+ *"e!t# ("e "n# &e #! &at#! )á! i)*#%tante! e! a *%e!i.n ("e &e$e !#*#%ta%/ F#%)a! &e !e''i.n8 Di)en!i#ne! M5ni)a!/
Ca!# e-t%e)# &e túnee! *e("e@#!
1/;B+ B 1/H) )in1/H) B )in1/:H)
,.3 Túnele De Secc"+n C"$c&l)$ Un 'ana !e)i'i%'"a% e! e )á! '#n0eniente &e!&e e *"nt# &e 0i!ta e-'"!i0# &e a e'ien'ia 3i&%á"i'a/ Sin e)$a%g#+ e!te ti*# &e túnee! *a%a 'anae! e! *#'# "!a *#% a! &i'"ta&e! '#n!t%"'ti0a! ("e '#ne0a/ E )?t# e!*a@# &e Ba%%agán '#n!i&e%a a '#n!t%"''i.n )e'áni'a &e !e''i#ne! 'i%'"a%e!/
CALCULO !IDRAULICO Pa%a e 'a!# &e &i!e@# 3i&%á"i'# t#)a%e)#! a túne '#)# !i 2"e%a "na t"$e%5a &e !e
Me&iante !i)*e! '#n!i&e%a'i#ne! ge#)?t%i'a! !e *"e&e &ete%)ina% e á%ea+ *e%5)et%# , &e)á! ee)ent#! &e a !e''i.n t%an!0e%!a #'"*a&a *#% e "i/ La t"$e%5a ("e t%a$a7a *a%'ia)ente ena !e 'a%a'te%i4a *#% a *#!i$ii&a& &e tene% "na 0e#'i&a& )e&ia , "n ga!t# )a,#% a #! ("e '#%%e!*#n&e%5an a t"$# en#/ E-a)ine)#! en *%i)e% "ga% a! '#n&i'i#ne! *a%a tene% 0e#'i&a& )á-i)a en "n t"$# *a%'ia)ente en#/ C#n!i&e%e)#! "na t"$e%5a '",# &iá)et%# e! D , '",# %a&i# e! %/ E "7# '#%%e!*#n&e a "n ti%ante ,/
Se t%ata &e 3aa% a %ea'i.n ,D ("e &a a )á-i)a 0e#'i&a& *a%a e "7#+ AB e! a !"*e%'ie i$%e+ e! e áng"# en e 'ent%#/
La! e-*%e!i#ne! '#%%e!*#n&iente! a á%ea+ *e%5)et%# )#7a , %a&i# 3i&%á"i'# !#n8
Si '#n!i&e%a)#! a! 2.%)"a! &e Manning # &e C3e4,+ # '"a("ie% #t%a+ *a%a e 'á'"# &e a 0e#'i&a& )e&ia en'#nt%a)#! ("e !ie)*%e !e '")*e ("e8
Pa%a *en&iente , %"g#!i&a& '#n!tante!+ + - &e*en&en &e a 2#%)"a *a%ti'"a% e)*ea&a/ P#% # tant#+ *a%a ("e a 0e#'i&a& !ea )á-i)a !e %e("ie%e ("e e %a&i# 3i&%á"i'# !ea )á-i)#
De n&e8
e! e áng"# ("e '#%%e!*#n&e a a 0e#'i&a& )á-i)a/ Se &ete%)ina in)e&iata)ente ("e8
E ti%ante
De n&e
P#% # tant#+ '"an e ti%ante e! H+1D a 0e#'i&a& e! )á-i)a/
Se #$!e%0a ("e e %e!"ta #$teni e! in&e*en&iente &e a 2.%)"a '#n a ("e !e 'a'"e a 0e#'i&a& )e&ia/ Ca'"e)#! a3#%a '"a e! e 0a#% &e YD ("e 3a'e ("e e ga!t# !ea e )á-i)#8
E ga!t#+ !i "!a)#! a 2.%)"a &e Manning+ tiene *#% e-*%e!i.n
Se #$!e%0a ("e *a%a S , n '#n!tante! e )á-i)# 0a#% &e ga!t# '#%%e!*#n&e a )á-i)# 0a#% &e AR
De n&e
Q"e e! e áng"# ("e '#%%e!*#n&e a ga!t# )á-i)#/ Se &ete%)ina in)e&iata)ente ("e8
E ti%ante e!
De n&e
P#% # tant#+ '"an !e "!a a 2.%)"a &e Manning *a%a #! 'á'"#!+ e ga!t# e! )á-i)# '"an , H+: D/ Si !e 3"$ie%a e)*ea a 2.%)"a &e C3e4,+ ent#n'e! a '#n&i'i.n 3"$ie%a !i
Y !e 3a$%5a #$teni
P#% # ("e '"an !e "!a a 2.%)"a &e C3e4, *a%a #! 'á'"#!+ e ga!t# e! )á-i)# '"an , H+;D/
,.4 Túnele T"po B)úl La 2#%)a &e $aú e! )á! !en'ia &e '#n!t%"i%/ La Fig"%a i"!t%a a! 'a%a'te%5!ti'a! &e "n túne ti*# $aú/
La! &i)en!i#ne! &e #! túnee! &e$en ga%anti4a% a 2a'ii&a& &e !" '#n!t%"''i.n/ E an'3# , ti*# &e túne &e*en&e%á &e a! ne'e!i&a&e! &e *%#,e't#+ e!ta$e'i! *#% '%ite%i#! '#)# e 'a"&a , a 0e#'i&a&/
,.5 CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA TUNELES TIPO BAUL Herradura Estándar
D#n&e8 R %a&i# &e a $.0e&a áng"# '#n a 3#%i4#nta ("e 3a'e e %a&i# ("e t#'a a inte%'e*'i.n &e a !"*e%'ie &e '#n a $.0e&a/
3& '#a &e ag"a 9ti%ante= A á%ea )#7a&a P *e%5)et%# )#7a R %a&i# 3i&%á"i'# n '#e'iente &e %"g#!i&a&/ S*en&iente
C)lc&lo -"#$%&l"co E á%ea )#7a&a e! ig"a a8
D#n&e % e! e %a&i# &e a $.0e&a8
β,e! e áng"# '#n a 3#%i4#nta ("e 3a'e e %a&i# ("e t#'a a inte%!e''i.n &e a !"*e%'ie
&e ag"a '#n a $.0e&a/ &+ e! e 'aa 9Ti%ante= &e ag"a/
E *e%5)et%# )#7a e! ig"a a8
E %a&i# 3i&%á"i'# e! ig"a a8
E 'a"&a e! ig"a a8
a/C)$)cte$6t"c) -"#$%&l"c) #e Túnel t"po B)úl p)$) #"7e$ente t"$)nte /#8-
,.9 Túnele T"po !e$$)#&$) E! 2%e'"ente ("e #! túnee! !e '#n!t%",an '#n "na !e''i.n &i2e%ente &e a 'i%'"a%/ Una &ea! !e''i#ne! )á! e)*ea&a! e! a !e''i.n en 3e%%a&"%a/ La !ig"iente ta$a !i%0e '#)# a,"&a *a%a e 'á'"# &e a! !e''i#ne! en 3e%%a&"%a/
D#n&e8 Y ti%ante D &iá)et%# A á%ea P *e%5)et%# )#7a R %a&i# 3i&%á"i'#
a/ P$op"e#)#e -"#$%&l"c) #e l) ecc"one en -e$$)#&$)
,. eloc"#)#e De D"e;o En Lo Túnele
Pa%a 'a"&ae! '#n!tante! #!'ia ent%e 1/; a /; )!+ *"&ien a&)iti%!e 0a#%e! )a,#%e! '"an e 'a"&a e! )", 0a%ia$e/
En túnee! a *%e!i.n a! 0e#'i&a&e!
gene%a)ente 0a%5an &e /; a :/; )!/
R"g#!i&a&8 *"e&e "tii4a%!e8
Si a %#'a e! !ana8 n8 H/H:
En túnee! ("e t%a$a7an a g%a0e&a&6 e ti%ante n# &e$e *a!a% e ;< &e a at"%a t#ta/
E $#%&e i$%e 8 BL H/:H ) 9)5ni)#H/H)=
P"e&e "tii4a%!e8 BLH
E
n8H/H1 . n8H/H1;
M=
PARA CUAL>UIERCONDUCTO ABOEDADO
A3#%a e-a)ina%e)#! a )i!)a '#n&i'i.n+ *e%# *a%a '"a("ie% '#n&"'t# a$#0e&a/ Sie)*%e !e ten&%á *#% '#ntin"i&a& ("e8
Q"e e! a '#n&i'i.n &e )á-i)# 'a"&a/ De a'á
Ta)$i?n &e$e '")*i%!e a e'"a'i.n &e C3e4,
O $ien
Si %ee)*a4a)#! e!te 0a#% &e a 0e#'i&a& en a e'"a'i.n &e &V , a&e)á! !e %ee)*a4a e 0a#% &e &V #$teni &e a e'"a'i.n &e C3e4, !e ega a8
Q"e e! a e'"a'i.n &i2e%en'ia ("e 7a a '#n&i'i.n &e ga!t# )á-i)# en '"a("ie% '#n&"'t# a$#0e&a en e ("e !e 'a'"e e ga!t# '#n a 2.%)"a &e C3e4,/ Si 3"$i?%a)#! "!a a 2.%)"a &e Manning !e 3a$%5a #$teni ("e e ga!t# )á-i)# *a%a '"a("ie% '#n&"'t# a$#0e&a e!tá &a *#%8
E
UIER CONDUCTO ABOEDADO En '"a("ie% '#n&"'t# a$#0e&a &e$e '")*i%!e ("e8
De n&e
Q"e e! a '#n&i'i.n &e )á-i)a 0e#'i&a& en '"a("ie% '#n&"'t# a$#0e&a/ E!ta e'"a'i.n n# &e*en&e &e a 2.%)"a e)*ea&a *a%a e 'á'"# &e a 0e#'i&a&/ De ig"a 2#%)a *"e&en #$tene%!e a! e'"a'i#ne! *a%a #t%a! 2#%)a! &e !e''i.n/ La 0e#'i&a& &e &i!e@# en #! túnee! #!'ia ent%e 1+; , +; )! *a%a 'a"&ae! '#n!tante!+ *"&ien a&)iti%!e 0a#%e! )a,#%e! '"an e 'a"&a e! )", 0a%ia$e/ En #! túnee! a *%e!i.n a! 0e#'i&a&e! gene%a)ente 0a%5an &e /; )! a :/; )!/ T#)an en '"enta ("e e %e0e!ti)ient# gene%a)ente !e %eai4a '#n en'#2%a! )etái'#! ("e *%#&"'en !"*e%'ie! $a!tante i!a!+ e '#e'iente &e %"g#!i&a& !e t#)a ent%e nH/H1 , nH/H1;
3. 0EOLO0?A Y 0EOT@CNIA.
La E!t%"'t"%a Ge#.gi'a/
La Ca!i'a'i.n Ge#.gi'a 9G%anit#!+ 'ai4a!+ et'/=/
E!t"&i# Mine%a.gi'#/
Ot%a! 'a%a'te%5!ti'a! '#)*e)enta%ia! 9C#3e!i.n+ &"%e4a+ *#%#!/=/
A e-'a0a% "n túne !e *"e&en en'#nt%a% t%e! ti*#! &e '#n&i'i#ne! nat"%ae! ("e &an "ga% a a *?%&i&a &e %e!i!ten'ia &e )a'i4# ,+ *#% tant#+ a *%#$e)a! &e e!ta$ii&a&/
O%ienta'i.n &e!2a0#%a$e &e &i!'#ntin"i&a&e!/
O%ienta'i.n &e!2a0#%a$e &e a! ten!i#ne! '#n %e!*e't# a e7e &e túne/
F"7# &e ag"a 3a'ia e inte%i#% &e a e-'a0a'i.n a 2a0#% &e 2%a't"%a!+ a'"52e%#! # %#'a! 'a%!ti'a&a!/
'ALLAS 0EOLO0ICAS •
• •
Dia'a!a! !#n %"*t"%a! en a! %#'a! !in &e!*a4a)ient# ate%a 9n# e-i!te 'i4aa)ient#= , a! #%iginan )#0i)ient#! te't.ni'#! 9)#0i)ient#! &e a '#%te4a te%%e!t%e a&e)á! ta)$i?n &e 2a't#%e! at)#!2?%i'#! Di!*#!i'i.n &e #! e!t%at#! ge#.gi'#! &ete%)ina a 2#%)a en '.)# 0a a &a%!e #! e!2"e%4#! e2e'ti0#! &e ag"a E a")ent# &e a int%a'i.n en e ag"a '#n&"'e a a &i!)in"'i.n &e a %e!i!ten'ia &e a %#'a
TABLA1/Re!i!ten'ia &e ag"n#! ti*#! &e !"e#! E!ta! '#n&i'i#ne! e!tán &i%e'ta)ente %ea'i#na&a! '#n #! !ig"iente! 2a't#%e! ge#.gi'#!8 e!t%"'t"%a+ &i!'#ntin"i&a&e!+ %e!i!ten'ia &e a %#'a )at%i4+ '#n&i'i#ne! 3i&%#ge#.gi'a! , e!ta ten!i#na/
B"4a)ient# &e a e!t%"'t"%a '#n %e!*e't# a a !e''i.n &e túne/ Di%e''i.n &e a e!t%ati'a'i.n '#n %e!*e't# a e7e &e túne/ Ti*# &e *ieg"e!/
3. CONDICIONES !IDRO0EOLO0ICAS PARA DISEÑO DE TUNELES La e-'a0a'i.n &e "n túne *%#&"'e e e2e't# &e "n g%an &%en 3a'ia e '"a ",e e ag"a &e #! a'"52e%#! inte%'e*ta!+ &an "ga% a a! !ig"iente! '#n!e'"en'ia!8
Di!)in"'i.n &e a %e!i!ten'ia &e )a'i4#/ A")ent# &e a! *%e!i#ne! inte%!ti'iae! !#$%e e !#!teni)ient# , e %e0e!ti)ient#/ in'3a)ient#! , %e$an&e'i)ient#! en )ate%iae! a%'i#!#!/ En )ate%iae! !ain#! !e *"e&en 2#%)a% 'a0i&a&e! )", %á*i&a)ente/ G%a0e! *%#$e)a! &e a0an'e en a e-'a0a'i.n
La t%an!)i!i0i&a& en #! )a'i4#! %#'#!#! tiene "ga% *%e2e%ente)ente a t%a0?! &e 2%a't"%a!+ # *#% '#n&"'t#! &e )a,#% ta)a@# en %#'a! 'a%!ti25'a&a!/ En #! !"e#!+ a t%an!)i!i$ii&a& e!tá &i%e'ta)ente %ea'i#na&a '#n a g%an"#)et%5a , a *%e!en'ia &e &ete%)ina&a! e!t%"'t"%a! !e&i)enta%ia!+ *#% e7e)*# *ae#'anae!/ La! t%a'i#ne! en #! )a'i4#! %#'#!#! *%#0ienen *%in'i*a)ente &e8
')ll) 7$)ct&$). R#'a! &e $%e'3a+ %een#! &e 2aa+ 4#na! ate%a&a!/ C#nta't#! it#.gi'#! ent%e %#'a! &e *e%)ea$ii&a& )", &i2e%ente/ C#n&"'t#! 'á%!ti'#!+ t"$#! en %#'a! 0#'áni'a!+ et'/ La! 'a0i&a&e! 'á%!ti'a! *"e&en !"*#ne% "n g%an %ie!g# &e t%a'i#ne!+ a&e)á! &e !e% &i25'ie! &e #'ai4a%/
5. ESTUDIO 0EOT@CNICO: Se t%ata &e *%e0e% e '#)*#%ta)ient# )e'áni'# &e )a'i4# '"an !e e !#)ete a "na )#&i'a'i.n &e !" e!ta ten!i#na &e e("ii$%i#+ e! &e'i%+ '#n#'e%8 La! Ca%a'te%5!ti'a! int%5n!e'a! &e )ate%ia $á!i'# 9%#'a )at%i4=/ La E0a"a'i.n &e a! Di!'#ntin"i&a&e!/ Re!*"e!ta e!*e%a$e &e a R#'a )at%i4 9a 'a)$i# &e !" e!ta &e e("ii$%i#=/ La Re!*"e!ta Fina e!*e%a$e &e Ma'i4# 9'#n7"nt# &e %#'a! )at%i'e!=/ L#! ! *%i)e%#! a*a%ta! '#n!tit",en a De!'%i*'i.n Ge#t?'ni'a+ , #! ! úti)#! a E0a"a'i.n &e #! Pa%á)et%#! Ge#t?'ni'#!/
A na+ !e 3a &e ega% a "na 'a%a'te%i4a'i.n &e ti*# g#$a &e Ma'i4#+ a *a%ti% &e #! *a%á)et%#! e 5n&i'e! 3aa! 9!#n&e#!+ en!a,#!+ et'/=/ E! # ("e !e &en#)ina CLASIFICACIN GEOMECWNICA DE LOS MACIOS ROCOSOS/ CALIDAD DE TESTIGO M", )aa INDICE DE Maa DEL Me&ia /> B"ena E-'eente INDICE DIACLASADO R#'a )a'i!a !in &ia'a!a% Una 2a)iia &e &ia'a!a! Una 2a)iia , ag"na! &ia'a!a! aeat#%ia! D#! 2a)iia! &e &ia'a!a! D#! 2a)iia! , ag"na! &ia'a!a! aeat#%ia! &ene T%e! 2a)iia! &e &ia'a!a! RMR T%e! 2a)iia! , ag"na! &ia'a!a! aeat#%ia! C"at%# # )a! 2a)iia! aeat#%ia!+%#'a )", 2%a't"%a&a+en te%%#ne! R#'a t%it"%a&a te%%#!a INDICE DE RUGOSIDAD DE LAS DISCONTINUIDADES Dia'a!a! &i!'#ntin"a! Dia'a!a! #n&"a&a!+%"g#!a! # i%%eg"a%e! Dia'a!a! #n&"a&a!+ i!a! Dia'a!a! #n&"a&a! *e%2e'ta)ente i!a! Dia'a!a! *ana!+ %"g#!a! e i%%eg"a%e! Dia'a!a! *ana!+ i!a! Dia'a!a! *ana! *e%2e'ta)ente i!a! VALORACIN DEL MACIO ROCOSO+ ("e e! 2"n'i.n8
De a Re!i!ten'ia a C#)*%e!i.n Si)*e/
De n&i'e RQD/
De a !e*a%a'i.n &e &ia'a!a!/
De a '#ntin"i&a& %"g#!i&a& &e a! &ia'a!a!/
De 2a't#% &e *%e!en'ia &e ag"a/
SISTEMA RMR9R#' Ma!! Rating=
RQD HZ;< ;Z;H< ;HZK;< K;Z1HH< 1HH< Jn H/;Z1
CALIDAD MACIO
: 1 1; H J% : 1/; 1/; 1 H/;
BieniaX!i e n&i'e
RMR 1Z1HH 1ZH :1ZH
SUELO M", $"en# B"en# Sati!2a't#%i#
1Z:H
Ma#
[H
M", )a#
ESTADO TENSIONAL DEL MACISO ROCOSO
La! ten!i#ne! a't"ante! !#$%e "na e-'a0a'i.n !"$te%%ánea !#n &e ! ti*#!8 nat"%ae! e in&"'i&a!/ La! *%i)e%a! '#%%e!*#n&en a e!ta &e e!2"e%4#! nat"%ae! '#)# '#n!e'"en'ia &e #! *%#'e!#! te't.ni'#!+ g%a0ita'i#nae!+ et'/+ , e !eg"n ti*# %e!*#n&e a a %e&i!t%i$"'i.n &e ten!i#ne! '#)# '#n!e'"en'ia &e a e-'a0a'i.n/
ESTADO DE CAR0AS NATURALES DE UN MACIO ROCOSO En "n )a'i4# %#'#!# in&eni , "ni2#%)e &e !"*e%'ie 3#%i4#nta e! e!ta ten!i#na e! 3i&%#!táti'#!6 a '#)*%e!i.n en "n *"nt# e! ig"a a *e!# &e %#'a ("e tiene en'i)a+ e i&?nti'a en t#&a! a! &i%e''i#ne!/ P#% '#n!ig"iente+ t#&a! a! &i%e''i#ne! !#n *%in'i*ae! , #! e!2"e%4#! tangen'iae! n"#! en '"a("ie% &i%e''i.n+ # )i!)# ("e !"'e&e en "n 5("i en %e*#!#9e!ta ten!i#na 3i&%#!táti'#=
Di!t#%!i#n en a! 'a%ga! &e "n )a'i4# *%#&"'i *#% "na e-'a0a'i.n La &i!*#!i'i.n na &e i!#$a%a! n# !e a'an4a en !eg"i&a a 3a'e%!e a e-'a0a'i.n/ La &e!'#)*%e!i.n *%#&"'i&a *#% ?!ta !e *%#*aga+ *#% &e2#%)a'i.n &e a %#'a+ '#n $a!tante entit"&/ P#% e# !i e túne 0a $a!tante *%#2"n+ 3a, "n )a%gen &e 0a%i#! &5a! 3a!ta ("e e e2e't# !e t%a!)ita 3a'ia a !"*e%'ie *#% # ("e *"e&e 3a$e% "n tie)*# *a%a *#&e% e0ita% a %#ta &e a %#'a &e$i a a )i!)a &e!'#)*%e!i.n/
Pa%a &i!e@a% "na e-'a0a'i.n !"$te%%ánea !e ne'e!ita '#n#'e% a )agnit"& , a &i%e''i.n &e a! ten!i#ne! nat"%ae!+ tant# *a%a e 'á'"# &e #! !#!teni)ient#! '#)# *a%a anai4a% a !e''i.n , e *%#'e!# '#n!t%"'ti0#/ Si a! ten!i#ne! a'an4an 0a#%e! )", at#!+ e!te 2a't#% '#n!tit",e "n %ie!g# ("e *"e&e #'a!i#na% 2en.)en#! &e e-*#!i.n &e %#'a # &e2#%)a'i#ne! i)*#%tante! &e '#!t#!a !#"'i.n/
METODO DE E
2.1 N&e*o to#o )&t$")co /NATM Se $a!a en a integ%a'i.n &e te%%en# ("e %#&ea a a e-'a0a'i.n en e ani# e!t%"'t"%a a"t# *#%tante 2#%)a ent#%n# a a 'a0i&a&+ &e 2#%)a ("e e te%%en# 2#%)a *a%te integ%ante en ?/ Di'3# )?t# *%eten&e %ea7a% e e!ta ten!i#na &e )c"o $ocoo ent#%n# a túne+ *e%)itien !" &e2#%)a'i.n 3a!ta "n *"nt# &e e("ii$%i# en ("e e !#!teni)ient# '#nt%#a &i'3a &e2#%)a'i.n+ an'an ?!te a *%#*i# te%%en#/ E!t# !e '#n!ig"e )e&iante t?'ni'a! &e a"!'"ta'i.n , )e&i&a &e '#n0e%gen'ia!+ *a%a '#nt%#a% a! &e2#%)a'i#ne! en t# )#)ent# , e0ita% ("e e!ta! !ean e-'e!i0a! 9'#n!"ta% te)a Inte%a''i.n túneZ!#!teni)ient#=6 *#% # ("e !e *"e&e %eai4a% e túne '#n "n '#!t# )5ni)# , "na )á-i)a !eg"%i&a&/
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Dent%# &e !i!te)a NATM tene%!e en '"enta #! !ig"iente! $á!i'#!8 •
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&e$e%án *%in'i*i#!
L#! e!ta! a&0e%!#! &e &e2#%)a'i.n en e te%%en#+ !e '#%%egi% )e&iante "n )?t# !#!teni)ient# a*%#*ia *a%a te%%en#/
ten!i.n , &e$e%án &e 'a&a ti*# &e
En 'a!#! &e!2a0#%a$e!+ a "na '#nt%a$.0e&a a*#%ta%á e %e!i!tente &e!ea+ a!5+ "na! *%#*ie&a&e! e!táti'a! &e "n t"$#/
e7e'"'i.n &e a%'# #$teni?n!e !i)ia%e! a a!
E ti*# &e !#!teni)ient# !e i%á #*ti)i4an &e a'"e% '#n a! &e2#%)a'i#ne! )á-i)a! a&)i!i$e! ("e *%e!ente e te%%en#/ De$e%á e0a%!e "n !eg"i)ient# e-3a"!ti0# &e a! )e&i'i#ne! gene%ae! &e '#nt%# 9'#n0e%gen'ia!=+%eai4an '#n!tante! en!a,#! &e #*ti)i4a'i.n &e !#!teni)ient#/ C#)# '#n!e'"en'ia &e t# e#+ a '#%%e'ta "tii4a'i.n &e NATM !"*#ne8 1\/ E7e'"'i.n &e *%#'e&i)ient#! &e e-'a0a'i.n '"i&a!#!/ \/ Ee''i.n &e a )e7#% !e''i.n &e e-'a0a'i.n *#!i$e+ *e%)itien a&e)á! !" a&a*ta'i.n a a! '#n&i'i#ne! e!*e'5i'a! )e'áni'a! &e a %#'a , a &i!t%i$"'i.n &e ten!i#ne!/ \/ E !i!te)a &e e-'a0a'i.n &e$e%á &e a&a*ta%!e a a! *%#*ie&a&e! &e te%%en# en'#nt%a/ La e!ta$ii&a& &e 2%ente !in !#!teni)ient#+ a ee''i.n '#%%e'ta &e a 0#a&"%a , a #ngit"& &e a0an'e+ 7"egan "n i)*#%tante *a*e *a%a eegi% e )?t# #*e%a'i#na )á! 2a'ti$e , e'#n.)i'#/
2.2. EFc)*)c"+n #e túnele con %G&"n) t&nel)#o$) La e-'a0a'i.n &e túnee! '#n )á("ina! integ%ae! a !e''i.n '#)*eta 9T"nne B#%ing Ma'3ine= !e &i0i&e 2"n&a)enta)ente en ! g%"*#!+ en 2"n'i.n &e ti*# &e )ate%ia a e-'a0a%+ , &e a! ne'e!i&a&e! &e !#!teni)ient#/ En *%i)e% "ga%+ e!ta%5an #! T#*#!+ &i!e@a! 2"n&a)enta)ente *a%a %#'a! &"%a! , )e&ia!+ , *#% #t%# a+ #! E!'"!+ e)*ea! en %#'a! $an&a! , !"e#!/ Un &e!a%%## *#!te%i#% !e%5a e D#$e E!'"+ 'a*a4 &e t%a$a7a% '#n a! ! ti*##g5a! &e te%%en# &e!'%ita!/
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!ORMI0ONES PROYECTADOS E 3#%)ig.n *%#,e'ta e! "n# &e #! *%#'e&i)ient#! &e e7e'"'i.n &e !#!teni)ient#! )a! i)*#%tante &ent%# &e a)a N"e0# M?t# A"!t%ia'#+ *#% # ("e !e%á ne'e!a%i# &eni% '#n0eniente)ente &i2e%ente! t?%)in#! # 0#'a$#! E-i!ten t%e! *%#'e&i)ient#! &i!tint#! &e *%#,e''i.n+ ("e !e '#n#'en '#)#6 05a !e'a+ 05a 3ú)e&a , 05a !e)i3ú)e&a/ E !i!te)a &e *%#,e''i.n *#% 05a !e'a , 3a !i 3a!ta 3a'e "n#! 1; a@#! e )?t# )á! e)*ea/
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