Diseno Geotecnico y Geomecanico

8/19/2019 Diseno Geotecnico y Geomecanico

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ASOCIACIÓN DE INGENIEROS DE MINAS DEL ECUADOR

MODULO 3 : Diseño Geotécnico y GeomecánicoGEOCONSULT

LATINOAMERICALTDA.

1

MODULO 3

Diseño Geotécnico yGeomecánico

GEOCONSULTLATINOAMERICA LTDA.

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A. Estrategia de InvestigacionesGeológico-Geotécnicas

B. Clasificación Geotécnica –Alternativas – Características delSistema Austríaco

C. Metodología de Diseño Geotécnico

empleada en Austria

D. Implementación en Obra

E. Ejemplo de Aplicación




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Resumen

La estrategia de las investigaciones debe ajustarse a lasnecesidades de cada etapa de diseño

Investigaciones deben ejecutarse paso tras paso, abarcando:- estudio de arquitectura geológica del área- determinación preliminar de parámetros geotécnicos

relevantes- determinación de factores de influencia

Deberán desarrollarse modelos preliminares

Éstos deberán revisarse y actualizarse con nuevos resultados

Sobre la base de los modelos deberán desarrollarsemodelamientos geológicos, geotécnicos e hidráulicos,mejorados con análisis estadísticos y probabilísticos

Estrategia Investigaciones Geológico-GeotécnicasIN

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A Estrategia Investigaciones Geológico-Geotécnicas

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A Estrategia Investigaciones Geológico-Geotécnicas

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A Estrategia Investigaciones Geológico-GeotécnicasDescripción de Pasos

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Estudio de Cartografía, Fotos Satelitales, Fotos Aéreas- Fotos satelitales de alta resolución (satélites Ikonos, Quickbird, de alta

resolución) restitución de área de estudio esc. 1:5.000 (c/apoyo terr.)- Aerofotogrametría con fotos estereoscópicas- Fotografías terrestres esterescópicas (con cámaras digitales de alta resolución)

Etapa 1

Interpretación de Datos Fotográficos y Numéricos

- Elaboración de Modelos Geológicos sobre la base de la información existente- Interpretación de accidentes tectónicos, estratificación, fallas principales

Diseño de Campaña de Investigación de la Superficie del Terreno- Diseño de campaña de reconocimiento (Mapeo) geológico de terreno

sobre el trazado del túnel y en áreas reconocidas como relevantes; prospeccionesgeofísicas de superficie (geosísmica de refracción) y sondajes geoeléctricos.




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Etapa 2

Desarrollo de Mapeo Superficial de Terreno- Mapeo de contactos y fallas, microtectónica, unidades litológicas,análisis deaccidentes geológicos particulares

- Toma de muestras de rocas para identificación, análisis petrográfico y ensayosmecánicos preliminares

- Análisis de fuentes de agua, vertientes, cursos, estimación de pérdidas decaudal, toma de muestras, etc.

Desarrollo de Prospecciones GeofísicasEjecución de prospecciones con geosísmica de refracción (profundidad de evaluaciónmáx. 100 m) y geoeléctrica en sitios específicos, para verificar:- existencia de fallas o discontinuidades- existencia de contactos litológicos- profundidad de sectores de escombros- calidad macizos en portales del túnel y zonas de cobertura reducida a moderada Además de los portales, ejecución de Geofísica en sectores del trazado identificados

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Interpretación de la Campaña de Investigación Superficial

- Actualización del modelo geológico espacial, básicamente en término decorroboración de realidad con interpretación aérea y fotográfica

- Verificación de las unidades litológicas; reasignación y mayor diferenciaciónde éstas dentro del modelo

- Análisis de muestras de rocas y de agua, junto con la ejecución de ensayospara asignar propiedades más representativas a las unidades identificadas

Etapa 3

Diseño de una Campaña de Prospecciones de Profundidad- Sondajes en portales, sondajes en sitios especiales, sondajes profundos dirigidos

y perfiles geosísmicos de reflexión, siempre que se considere oportuno- Análisis y definición de la oportunidad / conveniencia de ejecución de piques

o galerías de exploración in-situ en sectores comprometidos- Análisis de accesos / asp. logísticos para ejecutar prospecciones profundas

Según costos y plazos, tendrá que buscarse una solución óptima quecombine sondajes profundos dirigidos y galerías / piques de exploración




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Ejecución de la Campaña Prospecciones de Profundidad- Ejecución de sondajes y galerías / piques de exploración con una estrategia

tal que permita hacer ajustes a medida que se incorporan más datos

- Con eventual eliminación o modificación del alcance sobre la marcha

- En sondajes, c/extracción de testigos y ejecución de ensayos in situ (Lugeon,

análisis de agua, análisis de temperatura de rocas y agua, etc.)

- En galerías / piques de exploración con instalación de sostenimientos y

ejecución de monitoreo, para permitir retroanálisis del comportamiento

Etapa 4

Ejecución de ensayos de laboratorio- Sobre las muestras de roca obtenidas de la campaña de terreno, ejecución de

ensayos de laboratorio de diversa índole (resistencia, abrasividad, hincha-

miento, estabilidad a la erosión o meteorización, etc.)

- Sobre muestras de agua, análisis químicos

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Estrategia Investigaciones Geológico-GeotécnicasDescripción de Pasos




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Estrategia Investigaciones Geológico-GeotécnicasBeneficios de un Trabajo Coherente

Reducción del Riesgo / Incertidumbre, generando:- Reducción de los costos de construcción- Eliminación de interrupciones en la construcción por falta de diseños adecuados

o falta de recursos de mitigación de problemas- Drástica reducción de los riesgos de colapsos en obra y de daños a las

personas y/o equipos

Mejora de la Situación Contractual del Mandante- Fortalecimiento del Mandante frente a la Empresa Contratista- Reducción importante de las posibilidades de ocurrencia de reclamos financie-

ros por parte de la Empresa Contratista

Posibilidad de ajustes del Trazado, evitando zonas de potencial conflicto




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Ejemplo de Criterios Geotécnicos para Selección Trazado

Criterio1

Porcentaje de longitud del trazado que atraviesa zonas con rocas blandas a muyblandas.

Criterio2

Porcentaje de longitud del trazado que posee una orientación desfavorable conrespecto al sistema de fracturas principales (fallas principales).

Criterio3

Cantidad de fallas principales que son intersectadas por el eje del túnel.

Criterio4

Porcentaje de longitud del trazado con sobrecarga > 700 m, independientemente de lazona del macizo (elevadas tensiones primarias).

Criterio5

Porcentaje de longitud de trazado que atraviesa zonas con rocas blandas a muyblandas, con sobrecarga > 300 m (fenómenos de presiones elevadas sobre elrevestimiento del túnel).

Criterio6

Porcentaje de longitud de trazado que atraviesa zonas con rocas muy duras consobrecarga > 700 m (estallido de roca).

Criterio7

Cantidad de fallas principales de rumbo norte-sur , intersectadas por el trazado(potencial de riesgo hidrogeológico).

Criterio8.1

Cantidad de posibles zonas con aguas termales.

Criterio8.2

Porcentaje de longitud de trazado con sobrecarga > 1.000 m (riesgos asociados acondiciones geotérmicas).

Criterio9

Porcentaje de longitud de trazado con gran inseguridad en el pronóstico (sobrecargaimportante, inaccesibilidad, conformación geológica compleja, escaso estado actual de

conocimiento).

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Cantidad de Lineamientos por Unidad de Superficie (500 x 500 m)

Análisis Gráfico de Criterios Geotécnicos para Selección Trazados




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Orientación de Estructuras Geológicas

(Ángulo de intersección entre trazado y estructuras principales)




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Tipo de Estructuras Geológicas

(Estructuras tectónicas, sedimentarias, escombros, glaciares, etc.)




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B Objetivos de la Clasificación Geotécnica

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Objetivos particulares en cada Obra

- Logro de un pronóstico completo de todos los eventos geotécnicos posibles;- Logro de la mayor certidumbre posible en el pronóstico;- Determinación de todo el espectro de posibles riesgos geotécnicos, para diseñode medidas de mitigación y prevención de cualquier necesidad de improvisación en laobra;

- Entrega de los datos suficientes para elaborar una estrategia y una programación de laconstrucción

Objetivos Generales de los Sistemas de Clasificación Geotécnica- Clasificar un macizo rocoso particular en grupos, siendo el criterio de agrupamiento elcomportamiento geotécnico;

- Proveer una base para determinación/comprensión del comportamiento físico ymecánico de las rocas de cada grupo;

- Prover información cuantitativa para los análisis de estabilización del macizo durante laconstrucción;

- Alcanzar un estándar común para un mejor entendimiento entre las partes.




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Rock Mass Classification Based on RQD

RQD

Rock Quality Classification


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Joint Water Reduction, Jw

Joint Water Description Pressure (kPa) Jw

Dry Excavation (Less than 5 litres/min locally)

1000

0.2-0.1

Exceptionally large inflow or pressure, no reduction afterexcavation

>1000

0.1-0.05

Stress Reduction Factor

Weakness Zone (If Present)

SRF

Single shear zone in competent rock or singleweakness zone containing clay and/or chemicallydisintegrated rock

2.5 Excavation Depth > 50 m

5.0 Excavation Depth < 50 m

Loose, open joints, heavily jointed, or "sugar cube"(any depth)

5.0

Multiple shear zones in competent rock or Loosesurrounding rock (any depth)

7.5

Multiple occurrences of weakness zones containingclay and/or chemically disintegrated rock or Very loosesurrounding rock

10.0

Swelling rock - chemical swelling due to presence ofwater

5-15

Squeezing Rock - Plastic flow of weak rock understress

5-20

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Sistemas de Clasificación Cuantitativos: NGI (Barton)

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Sistemas de Clasificación Cuantitativos: NGI (Barton)

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Sistemas de Clasificación Cuantitativos: RMR (Bieniawsky)

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> 10 MPa 4 - 10 MPa 2 - 4 MPa 1 - 2 MPa

> 250 MPa 100 - 250 MPa 50 - 100 MPa 25 - 50 MPa 5-25 MPa 1 - 5MPa

< 1 MPa

15 12 7 4 2 1 090% - 100% 75% - 90% 50% - 75% 25% - 50%

20 17 13 8> 2 m 0.6 - 2 m 200 - 600 mm 60 - 200 mm

20 15 10 8Superficies muy

rugosas, juntas sincontinuidad.Paredes de rocadura inalterada

Superficies algo

rugosas, separación< 1 mm. Paredes deroca inalterada

Superficies algo

rugosas, separación< 1 mm. Paredes deroca alterada

Superficies pulidas o

relleno < 5 mm.Espaciamiento ofisuras abiertas1 - 5 mm, fisurascontinuas

30 25 20 10

4

3 SEPARACION DE JUNTAS

Indice de la carga de punta

VALORACIONRQD: Calidad de testigos

RESISTENCIADE LA ROCA

INALTERADA

AParámetro

PARAMETROS DE CLASIFICACION Y SUS RANGOS

2

1 Resistencia a la compresióninconfinada

Para esta escala tan baja se

prefiere la resistencia a lacompresión inconfinada

Escala de valores

VALORACION

0VALORACION

< 25%

3

< 60 mm

5

Relleno blando > 5 mmFisuras abiertas > 5 mm

Fisuras continuas

VALORACION

ESTADO DE LAS DISCONTINUIDADES




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Sistemas de Clasificación Cuantitativos: RMR (Bieniawsky)

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O 20

Ninguna < 10 litros /min 10-25 litros /min 25 - 125 li tros /min

0 < 0.1 0.1-0.2 0.2-0.5

Seco húmedo mojado gotando

VALORACION 15 10 7 4

Muy favorable Favorable Regular Desfavorable0 -2 -5 -10

0 -2 -7 -15

0 -5 -25 -50

100-81 80-61 60-41 40-21

Muy buena Buena Regular Mala

B/to 45º-90º B/to 20º-45º B/to 45º-90º B/to 20º-45º B/to 45º-90º B/to 20º-45º

Muy favorable Favorable Regular Desfavorable Muy desfavor. Regular

Rango de valoración

Descripción

B

VALORACION TOTALCLASES DE MACIZO ROCOSO ASOCIADOS A LA VALORACION TOTALC

125 litros/min

< 0.5

corriente

AGUAS SUB -TERRANEAS5

RANGOS DE AJUSTE PARA DIACLASAS POR ORIENTACION

Rumbo perpendicular al eje del túnel

0

Orientación de discontinuidadesTúnelesFundacionesRangosTaludes

-12

-25

-60

Regular

Muy desfavorable

Excavación en sentido del B/to Excavación encontra del Buzamiento

Rumbo paralelo al e je de l túnel Buzamiento0º - 20 º indistinto

al rumbo

D EFECTO DE LA ORIENTACION DE LAS DISCONTINUIDADES DURANTE LA EXCAVACION

RMR = suma (1,2,3,4 y 5) + Valoración B en función de D




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El método nació como método empírico-observacional – hace + 50 años

Por algunos años se continuó con el diseño empírico observacional, en especial entúneles en roca (fuera de zonas pobladas) – surgen modelos analítico-empíricos

Con la introducción en túneles de Metro en zonas urbanas y suelos blandos, serequirió más y más análisis analítico y numérico

La necesidad de control de costos, prevención de reclamos y control del impactoambiental requirió de más precisión – reducción de incertidumbre

No es tolerable que existan accidentes ni paralizaciones largas

METODO NATM NO SE BASA EN EL PRINCIPIO DEL DESIGN AS YOU GO

SE MANTIENE PRINCIPIO DE CLASIFICACIÓN CUALITATIVO ORIGINAL

NATM - Sistema de Clasificación Cualitativo

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Más que el TIPO DE MACIZO, interesa el MODO DE COMPORTAMIENTO,en término de MODO DE FALLA y TIEMPO DE AUTOSOPORTE




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ESTRATEGIA DE DISEÑO GEOTÉCNICO

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EN 2003 LA SOCIEDAD AUSTRÍACA DE GEOMECÁNICA EMITE LA 1ªMETODOLOGÍA OFICIAL DE DISEÑO GEOTÉCNICO DE TÚNELES

ÉSTA SE IMPONE COMO NORMA PARA SU APLICACIÓN EN ELDISEÑO Y LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES

Se requiere de suficiente INVERSION en investigacionesgeológico-geotécnicas e hidrogeológicas para lograr un proyecto ajustado a la realidad,sin mayores riesgos.

Se deben desarrollar métodos de diseño más exhaustivos, que permitanabordar TODAS las posibles situaciones típicas y extraordinarias posibles enla construcción.

El método debe ser “TRAZABLE” en todo su desarrollo, para permitir laactuación de cualquier Consultor o Mandante y para ser ajustado en cualquierfase de su desarrollo




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LATINOAMERICALTDA.

Se recolectan parámetros del macizo rocoso TÍPICOS para alimentar y aplicarsistemas de clasificación cuantitativos:

- Sistema RMR - Bieniawsky

- Sistema “Q”, Barton

Se usan los mismos parámetros para todos los macizos rocosos

Los parámetros de clasificación no son suficientemente ajustados a cadacaso para que la selección de parámetros de diseño y adopción de medidasde fortificación seán óptimos

Muchas combinaciones de diferentes parámetros pueden conducir a la mismaclasificación, habiendo diferencias de comportamiento

Mecanismos de falla, interacción macizo-soporte y deformaciones no sonconsiderados

INCONVENIENTES

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Práctica Usual y sus Inconvenientes

PRACTICA USUAL




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Ejemplo de deficiencias en la aplicación de sistemascuantitativos, sin análisis particular

RMR 48

RMR 22

RMR 48

Falla (φ


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Objetivo:Lograr una construcción optimizada, tanto técnicamente, como en materiade seguridad y de impacto ambiental

Ventaja:Dentro de un mismo marco metodológico general, para cada proyectodiferente y características de subsuelo específicas, se llega a unacaracterización y clasificación diferente

Desafío:La implementación de este procedimiento requiere de un diseño

menos estructurado y más atento, con focalización en los eventosrealmente determinantes para la construcción

Resultado:Un diseño técnicamentre sólido y económico sólo selogrará con la aplicación de un procedimiento específicopara cada macizo y condiciones reinantes

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Propóstitos del Diseño Geotécnico




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Determinación de Parámetros clave para cada tipo

Determinación de VALORES (ratings) de los parámetros, cuantitativa-o cualitativamente

Definición de los TIPOS DE MACIZO (RMT) en función de losparámetros

La cantidad de “macizos TIPO” depende de las condiciones

específicas del proyecto y de la etapa de evaluaciónParámetros tienen que ser revisados y actualizados sobre la marcha

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FASE IDeterminación de los TIPOS DE MACIZO ROCOSO (RMT)




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C o m p o s i c i ó n m i n e r a l

C

o m p o s i c i ó n d e m i n e r a l

a r c i l l o s o ( c u a l i t a t i v o )

C

o m p o s i c i ó n d e m i n e r a l

a r c i l l o s o ( c u a n t i t a t i v o )

C e m e n t a c i ó n

T a m a ñ o d e g r a n o

T e x t u r a

R e l a c i ó n

M a t r i z / f r a g m e n t o s

P o r o s i d a d

A l t

e r n a c i ó n / m e t e o r i z a c i ó n

F r

n ó m e n o s d e d i s o l u c i ó n

P r o p i e d a d e s e x p a n s i v a s

P

r o p i e d a d e s r e s i s t i v a s

A n i s o t r o p í a

F o r m a d e b l o q u e s

T a m a ñ o d e b l o q u e s

P e r s i s t e n c i a

A p e r t u r a

R e s i s t e n c i a d e c o r t e /

r u g o s i d a d

Rocas plutónicas

Rocas volcánicas (masivas)

Rocas volcanolásticas

Rocas clásticas de grano grueso (masivas)

Rocas clásticas de grano fino (masivas)

Rocas clásticas de grano grueso (estratificadas)

Rocas clásticas de grano fino (estratificadas)

Rocas carbonatadas (masivas)

Rocas carbonatadas (estratificadas)

Rocas sulfatadas

Rocas metamórficas (masivas)

Rocas metamórficas (estratificadas)

Rocas en zonas de falla (cizalladas)

Suelos de granulometría gruesa (gravas)

Suelos de granulometría gruesa (arena)

Suelos mixtos de granulometría gruesa

Suelos de granulometría fina (limos)

Suelos de granulometría fina (arcillas)

P a r á m e t r o m e n o s i m p o r t a n t e

P a r á m e t r o s i g n i f i c a t i v o

L E Y E N D A

R

O C

A

S

S U

E L O S

T I P O S D E R O C A B A S I C O S

P A R A M E T R O S C L A V E S

P R O P I E D A D E S D E R O C A I N T A C T A D I S C O N T I N U I D A D

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FASE I: Determinación de Parámetros Clave para cada Tipo de Macizo Rocoso




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Asignación de pesos relativos a los parámetros particular en funciónde características del proyecto

En general, parámetros y cualquier información debe ser mostradaen término de valores máximos, mínimos, probables, preferente-mente con distribución probabilística

Macizos litológicamente idénticos, pueden corresponder a RMTdiferentes, cuando se esperan comportamientos diferentes

Parámetros geotécnicos pueden ser diferentes para diferentes tipos yusos de cavidades subterráneas

Con avance de estudio à cambio de cantidad de parámetros claves(no cambiar más, después de fase Anteproyecto)

En fases de Factibilidad y Anteproyecto à usar criterios simples;después, emplear métodos empíricos o numéricos paradeterminación de propiedades representativas de los macizos

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FASE I - Conceptos destacables




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Análisis de comport. de RMT considerando Factores de Influencia:- condiciones de tensión primaria- tamaño y forma de la cavidad- método de excavación

- orientación de las discontinuidades más relevantes- condiciones de agua subterránea

RESULTADO: COMPORTAMIENTOS TIPICOS del macizo del proyecto

Evaluación de Comportamiento sobre base de sección transversalcompleta de túnel, NO considerando metodología de excavación yfortificación; se usan:

- Análisis cinemáticos- Métodos analíticos y numéricos – grado de utilización del macizo- Efectos reológicos (fluencia lenta, expansiones, etc.)- Mecanismos de falla posibles – ensayos sobre modelos, experiencia, modelación

Sobre la base de comportamientos típicos, determinar metodología deexcavación y fortificación y necesidad de provisión de medidasespeciales

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FASE II – Determinación de los TIPOS DE COMPORTAMIENTO




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Tipo de Comportamiento (BT) Descripción del modo / mecanismo potencial de falla durante la excavación del

macizo no fortificado

1 Estable Macizo estable, con potencial de caída de pequeños bloques locales por acciónde la gravedad o por deslizamientos de cuñas

2 Estable con potencial de ca ída debloques controlados pordiscontinuidades

Caída y deslizamiento de bloques y cuñas por efecto de discontinuidades deprofundidad importante , con fallas por corte del macizo ocasionales

3 Fal la por corte poco pro funda Fal las por corte del macizo poco profundas, combinadas con inestabi lidadescontroladas por acción de gravedad y discontinuidades

4 Falla por cor te profunda Fal las por corte del macizo profundas, asociadas a grandes deformaciones

5 Estallido de roca Falla repentina y violenta del macizo, ocasionada por rocas muy frágilessometidas a elevadas presiones y la repentina relajación de energía acumulada

6 Falla por pandeo Pandeo del macizo constituido por rocas con familias de discontinuidades deespaciamiento reducido, frecuentemente asociado con fallas por corte

7 Fal la por corte con ba ja pres ión deconfinamiento

Sobreexcavaciones potenciales y fallas progresivas por corte del macizo, condesarrollo de fallas del tipo chimeneas, causadas preponderanemente por unafalta de presión lateral de confinamiento

8 Subsuelo que se desgrana Flujo de roca intensamente fracturada o suelos sin cohesión, secos o húmedos

9 Subsuelo que fluye Flujo de roca intensamente fracturada o suelos con alto contenido de agua

10 Expansión de l subsuelo Incremento de l volumen de l macizo d ifer ido en el tiempo, causado por reaccionesfísico-químicas de la roca con agua, en combinación con relaja-ción de tensión,tendiendo a la deformación de la cavidad hacia su interior

11 Macizo heterogéneo, concaracterísticas de deformación muycambiantes

Rápidas variaciones de tensión y deformación, causadas por una configuraciónde macizo del tipo “bloque dentro de matriz”, aplicable a zonas de falla geológicafrágiles

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LATINOAMERICALTDA.

DEFINIR:- métodos de excavación- secuencia de excavación

- subdivisión del frente- medidas de fortificación típicas- medidas de fortificación especiales o auxiliares, si es necesario

VERIFICAR: Comportamiento del “Sistema” con el objeto de cumplir conrequerimientos y criterios de diseño

METODOS:

- Analíticos- Numéricos- Estudios comparativos basados en experiencia proyectos similares

OTRAS CONSIDERACIONES RELEVANTES:- Factores de influencia (metodología, secuencia,tamaño cavidad, propiedadesreológicas, tipo de medidas de fortificación y oportunidad de instalación, etc.) seconocen en término de “rango” – no son deterministas

- Se recomienda el empleo de análisis probabilísticos y estadísticos

M

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O32

FASE III – Determinación de losEsquemas de EXCAVACIÓN Y SOPORTE




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LATINOAMERICALTDA.

Según establecido en la Norma ÖNORM B-2203-1, una vez

determinadas las medidas de excavación y fortificación, es necesariodefinir las “CLASES DE EXCAVACION”

Necesarias desde un punto de vista contractual para proporcionar unabase de estimación de costos y pagos

Parámetros de Definición à longitud de excavación

à coeficiente de fortificaciónUna “Clase de Excavación” puede asignarse a más de un “Tipo deComportamiento (BT)”

A un “Tipo de Comportamiento (BT)” puede asignarse más de una“Clase de Excavación”

M

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O33

FASE VI – Determinación de lasCLASES DE EXCAVACIÓN




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LATINOAMERICALTDA.

P R

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I T E R

I O Longitud

excavación

Bóvedao

Bóveda

+ Banco

S E G U N D O C R I T E R I O

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O 34

FASE VI – Matriz de Determinación de Clases de Excavación




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LATINOAMERICALTDA.

()

:

Identificación / obtención deparámetros específicos del macizo

DeterminarTIPO DE MACIZO

Comparar con ProgramaBásico de Construcción

Considerar, tensión, cinemática,cantidad y presión de agua

Actualizar modelo, mecanismos de falla,pronósticos de corto plazo

Asignar

COMPORTAMIENTO TIPO

SeleccionarEXCAVACIÓN Y FORTIFICACION

>

=

SBiual a

RQ


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LATINOAMERICALTDA.

PASO I: Determinación del Tipo de Macizo (RMT) sobre la base delchequeo de los parámetros geotécnicos en el frente

PASO II: Determinación del Comportamiento (BT) sobre la base de

observaciones en obra:- tensiones excesivas- modo de deformación de la cavidad- mecanismos de falla- resultados de sondajes exploratios

PASO III: Determinación de la Excavación y Fortificación sobre labase del Programa Básico de Construcción à Chequeo permanentede RMT y BT con pronóstico y revisión del modelogeológico/geotécnico

PASO IV: Sobre la base del MONITOREO, verificación delcomportamiento del Sistema contra los requerimientos del Plan deGestión de Seguridad à si hay diferencias à revisión de losparámetros y criterios que se emplean para determinar RMT y BT

36

M

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Metodología durante la Construcción – Pasos a cumplir




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LATINOAMERICALTDA.

Asignación delTipo de Macizo (RMT)

Asignación delTipo de Comportamiento de Macizo (BT)

TUNEL

37

A

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FASES I & IIEjemplo de Asignación deTIPOS DE

MACIZO (RMT)COMPORTAMIENTO (BT)




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LATINOAMERICALTDA.

Longitud: 7,85 km; túnel con secciones de 2 y 3 vías

Geología: Comprende dos sectores bien diferenciables: sector en rocasy sector en suelos gravosos (terrazas aluviales)

Cálculos efectuados: se desarrollaron cálculos con programa FLAC 2D;seleccionadas 10 secciones de cálculo representativas

Frentes de excavación: 3 frentes (bóveda, banco y contrabóveda, porsectores)

“Clases de Excavación y Fortificación” seleccionados:6 clases básicas – (túnel estanco y no estanco)- en grava - normales: 20 sub-clases diferentes- en grava - bajo paraguas: 8 sub-clases diferentes- en roca: 21 sub-clases diferentes

Método de excavación requerido:en grava – mecánico; en roca – con tronadura

38

Caso Analizado para el Túnel STANS en Tirol - Austria

A

P

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LATINOAMERICALTDA.

Matriz para

Excavación enGrava - Bóveda

Matriz paraExcavación enRoca - Bóveda

L-DR5/4,38

L-DR7/20,88

F23/1,65

F27/10,04

39

Ejemplo de

Matrices para elTúnel STANS

A

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A

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LATINOAMERICALTDA.

Esquema Excavación en Suelos sin paraguas - DR L-5/4,38

CLASE DE EXCAVACION

L-DR 5 / 4.38Bóveda

Máx. 5,18

Mín. 3,58

COEFICIENTE DE FORTIFICACION

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Ejemplo de Esquemas de Excavación y Fortificación asociados a Matrices




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LATINOAMERICALTDA.

Esquema Excavación en Suelos sin paraguas – L-DR 7/20,88

CLASE DE EXCAVACIONL-DR 7 / 20,88

Bóveda

Máx. 22,18

Mín. 19,58COEFICIENTE DE FORTIFICACION

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A

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TU

N

E

L

Ejemplo de Esquemas de Excavación y Fortificación asociados a Matrices




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LATINOAMERICALTDA.

42

El “MACIZO ROCOSO” es un materialEl “MACIZO ROCOSO” es un material

de construcción complejode construcción complejo

Un Diseño y la posterior Construcción de unUn Diseño y la posterior Construcción de unTúnel resultarán económicos y técnicamenteTúnel resultarán económicos y técnicamente

seguros, siempre que se basen en modelosseguros, siempre que se basen en modelos

interpretativos de la realidad que surjan de uninterpretativos de la realidad que surjan de un

buen juicio geotécnico / ingenieril, en lugar debuen juicio geotécnico / ingenieril, en lugar de

métodos de clasificación esquemáticosmétodos de clasificación esquemáticos

El Objetivo propuesto requiere de una íntiEl Objetivo propuesto requiere de una ínti--

ma cooperación entre Geólogos e Ingenierosma cooperación entre Geólogos e Ingenieros

C

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Diseno Geotecnico y Geomecanico

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Transcript of Diseno Geotecnico y Geomecanico