TEMA DE PORTADA ❘ ARTíCULO TÉCNICO ❘ Túneles en roca José Francisco Suárez Fino
Director de proyectos en Consultec Ingenieros Asociados, S.C., y director ejecutivo en el XIV Consejo de Directores de la AMITOS.
Túneles en roca Estabilizar y reforzar son acciones diferentes con efectos parecidos. Cuando estabilizamos una excavación actuamos por medios artificiales que de alguna forma modifican tanto las propiedades como el estado de esfuerzos del terreno. Cuando reforzamos la excavación, sólo agregamos al terreno los elementos resistentes que no modifican sus propiedades ni su estado de esfuerzos.
E
n las últimas décadas, gracias a los grandes avances tecnológicos en todas las áreas de la ingeniería de túneles, esta disciplina se ha convertido en una auténtica industria, dotada de diversos medios que permiten librar de manera eficiente, segura y económica los obstáculos y dificultades que impone la naturaleza, haciendo cada vez más atractiva la opción subterránea y desplazando los antiguos tabúes y temores. Estamos pues ante una nueva era de la conquista del subterráneo, no sólo en el mundo, sino que ahora, afortunadamente, nos ha alcanzado en México.
Tubo para inyección de mortero Ø 3/4” Barreno de 3” Ø” Varilla corrugada Ø 1” Tubo de salida de aire Ø 1/4”
Tuerca
Placa de retén de 8” × 8” × 1/2”
Definiciones
Durante la construcción de un túnel, el terreno en el entorno de la excavación requiere ser estable (o alcanzar su estabilidad en un tiempo razonable), es decir, requiere que no ocurran ni desplazamientos ni deformaciones mayores; ni roturas, fracturas, caídos o demás manifestaciones que indiquen inseguridad y que generen riesgos, los que, en última instancia, conducen a la inoperabilidad de la excavación y al incumplimiento de los fines para los que fue concebida. En ingeniería de túneles, soportar significa: recibir, cargar, entibar, apuntalar, ademar, etc., el terreno, roca o suelo que circunda una excavación subterránea. Por su parte, sostener (se) significa: no colapsarse, no caer, permanecer en su sitio; en referencia también a la roca o suelo que circunda una excavación subterránea. Estable se aplica al terreno que circunda la excavación cuando éste ya no se deforma ni se agrieta ni mucho menos se colapsa, o cuando sus velocidades de deformación son despreciables. Estabilizar es propiciar que se establezca el equilibrio, usualmente mediante acciones de consolidación. Al terreno lo soportamos, en estricto rigor, sólo cuando introducimos elementos estructurales (soportes) que reciben y transmiten fuerzas de compresión (normalmente) de
Figura 1. Esquema de anclaje pasivo.
un lado a otro de la excavación, es decir cuando lo apuntalamos, lo ademamos, lo entibamos, lo arriostramos o lo troquelamos, para evitar que la excavación se cierre, o para retener bloques potencialmente inestables, o para contener zonas de terreno aflojado. Aparte de soportársele cuando así se requiere, al terreno que circunda una excavación subterránea se le puede estabilizar o reforzar para evitar deformaciones, desprendimientos o caídos. Estabilizarlo significa proveerlo de medios que propicien y favorezcan su equilibrio al inducirle modificaciones favorables a su solidez; reforzarlo significa agregarle elementos para que el terreno desarrolle por sí solo mayor capacidad para resistir las fuerzas que en él actuarán y que tenderán a deformarlo. Estabilizar y reforzar son acciones diferentes sólo que con efectos parecidos, los que frecuentemente se traslapan y llegan a confundirse. Cuando estabilizamos una excavación (o mejor dicho al medio que la circunda) actuamos por medios artificiales (inyectado, preesfuerzo, drenaje, congelamiento, concreto lanzado, etc.) que de alguna forma modifican tanto
❘ Núm. 226 Diciembre 2012 - Febrero 2013 ❘ 16