Determinación por métodos probabilísticos en discontinuidades para la estabilidad de los túneles y semitúneles viales de karkatera- Abancay, Apurímac

Abstract

El desarrollo de los conocimientos de la Mecánica de Rocas ha alcanzado niveles muy altos que han contribuido a dar solución a problemas complejos en macizos rocosos de variadas condiciones geomecánicas, lo que ha permitido construir obras de envergadura en macizos de resistencia muy baja como túneles subterráneos de gran longitud, grandes construcciones subterráneas con fines diversos para almacenamiento de combustibles, despensas de alimentos, espacios deportivos, refugios subterráneos entre otros, para aprovechar el espacio subterráneo debido al pequeño espacio superficial que queda para construcciones, especialmente países de alta densidad poblacional. El objetivo en los Túneles Viales es de buscar el sostenimiento adecuado para su estabilidad, mediante un estudio probabilístico y estudios geomecánicos. En la excavación de los túneles de Karkatera, el uso de explosivos dosificados permitió realizar las obras en corto tiempo, se trató de provocar el menor daño posible a los macizos rocosos del entorno de la mismas con cortes regulares y controlados que redujeron la necesidad de refuerzos pero aun así el macizo rocoso posee su comportamiento gobernado por las discontinuidades caracterizadas por condiciones como número de familia, orientación, persistencia, espaciamiento, rugosidad de sus paredes relleno, etc. que definen el grado de fracturamiento del macizo rocoso y su resistencia al corte. De acuerdo a la Clasificación Geomecánica Q (Barton) y RMR (Bienawski) se obtiene valoración promedio en los Túneles I y II de 56, valor que indica un tipo de roca II y aplicar un sostenimiento adecuado en todo el túnel con pernos locales de 2-3 m y separados de 2-2.5 m, eventualmente con mallas. Estos resultados de sostenimiento son empíricos, debiendo corroborarse a través de los métodos estadísticos y probabilísticos que determinaron una Probalidad de Rotura (PR) de 0-12% con sostenimiento. La presente investigación estudió los parámetros geométricos de las familias de discontinuidades haciendo uso de métodos probabilísticos y de cálculos determinísticos para evaluar la probabilidad de ruptura de las estructuras en estas obras civiles con resultados positivos, el cual permita proponer métodos de estabilización adecuados.