Aplicación de los modelos numéricos en el diseño de túneles en roca

Abstract

La presente tesis tiene como principal objetivo presentar de forma organizada, los aspectos concernientes al diseño de túneles en roca, pretendiendo que sirva como referencia de estudio a los interesados en la planificación de este tipo de proyectos y de la misma manera introducirlos al uso conveniente de los modelos numéricos. En los capítulos I, II y III se desarrollan los fundamentos teóricos para el desarrollo del tema de aplicación. Este desarrollo incluye temas relativamente nuevos, como el concepto de falla Frágil y el de la falla tipo roca fluyente o Squeezing 1 y como el criterio de Hoek y Brown puede ser de limitada aplicación en estos casos. En el capítulo IV se estudia los mecanismos de falla del túnel Trasandino Olmos que por su cobertura de 1000 a 2000 metros se estima tendrá problemas de concentración de esfuerzos en el tramo de rocas de buena calidad geotécnica (falla frágil) y así mismo problema de falla tipo Squeezing en rocas de mala calidad geotécnica o en zona de fallas. Los cálculos fueron realizados usando hojas Excel y los programas ROCSUPPORT y PHASES de Rocscience. El enfoque del presente estudio se ha limitado al análisis de información de ante­proyecto. Finalmente, en la sección de conclusiones se enfatiza; que el uso de los modelos numéricos debe ser tratado como una herramienta adicional, que no debe sustituir el proceso de diseño. Los modelos numéricos deben ser usados para cuantificar mecanismos de falla que anticipamos, la creación del modelo debe estar guiada en base al tipo de preguntas que deseamos responder. En el caso de túneles en donde el proceso constructivo es considerablemente importante muy difícil de modelar; los resultados del modelamiento no deben ser tomados como algo absoluto, es necesario establecer como parte de los resultados, los límites del modelo respecto a la realidad. Así mismo, y a pesar del avance de las herramientas de cálculo, la forma como obtenemos la información de campo no ha variado mucho y se debe tener mucho cuidado en la selección de los parámetros de entrada y tener el correcto orden de magnitud de cada una de ellas. En las recomendaciones se da énfasis en la identificación de los mecanismos de inestabilidad, la eficiencia de los modelos numéricos depende de la calidad de la información geotécnica, por lo tanto, su mayor beneficio durante el diseño se encuentra en el análisis paramétrico durante la construcción en la optimización del diseño.