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LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ESPACIAL
Y GEOTÉCNICA EN PROYECTOS DE TÚNELES VIALES.
ANGELA FAHISURY CARVAJAL BARRERA
JURANNY GISSETH BARRERA PEÑA
UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA, CUNDINAMARCA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2021
LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ESPACIAL
Y GEOTÉCNICA EN PROYECTOS DE TÚNELES VIALES.
ANGELA FAHISURY CARVAJAL BARRERA
JURANNY GISSETH BARRERA PEÑA
Propuesta de Grado para optar al título de ingeniero civil
ALTERNATIVA: Trabajo de investigación
Asesor:
HEBERTO RINCON RODRIGUEZ
Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA, CUNDINAMARCA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2021
NOTA DE ACEPTACIÓN:
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FIRMA DEL PRESIDENTE DEL JURADO
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FIRMA JURADO
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FIRMA JURADO
BOGOTA D.C
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................................7
1. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN ..................................................................................8
1.1. ANTECEDENTES .............................................................................................................8
1.2. JUSTIFICACIÓN ...............................................................................................................9
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ................................................................................ 10
3. MARCO DE REFERENCIA. ................................................................................................. 11
3.1. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................ 11
3.2. MARCO CONCEPTUAL. .............................................................................................. 15
3.3. MARCO GEOGRÁFICO................................................................................................ 16
3.4. MARCO HISTORICO. ................................................................................................... 16
3.5. MARCO LEGAL. ............................................................................................................. 17
4. ESTADO DEL ARTE. ............................................................................................................ 19
5. OBJETIVOS. ........................................................................................................................... 22
5.1. OBJETIVO GENERAL................................................................................................... 22
5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ....................................................................................... 22
6. ALCANCE Y LIMITACIONES............................................................................................... 23
7. METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 24
8. LA INFORMACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LOS PROCESOS ................................. 27
8.1. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN ........................................................... 27
9. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICA Y ESPACIAL ................................... 31
9.1. PROCESOS GENERALES PARA EL ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
GEOTÉCNICA Y ESPACIAL .................................................................................................... 31
9.2. TABULACIÓN ENCUESTAS REALIZADAS A PROFESIONALES
ESPECIALIZADOS. ................................................................................................................... 31
10. GUIA DE PROCESOS GENERALES ............................................................................. 35
10.1. PROCESO PARA EL MONITOREO DE TALUDES. ............................................ 35
10.2. PROCESO PARA EL ANÁLISIS DE ASENTAMIENTOS Y CONSOLIDACIÓN
GEOTÉCNICA ............................................................................................................................ 38
10.3. PROCESO PARA ANÁLISIS Y ESTABILIDAD DE TALUDES ........................... 41
10.4. PROCESO PARA ANÁLISIS DINÁMICO DE SISMO - TÚNEL HINCADO. ..... 44
10.5. PROCESO PARA ANÁLISIS ESTABILIDAD DE CUÑA DE ROCA. ................. 47
10.6. PROCESO PARA ANÁLISIS DE INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA BAJO
SISTEMAS SATELITALES GPS. ............................................................................................ 50
10.7. PROCESO PARA EL ANÁLISIS MONITOREO DE MOVIMIENTOS EN
TÚNELES CON INSTRUMENTACIÓN. ................................................................................. 53
10.8. PROCESO PARA CONVERTIR, GESTIONAR Y VISUALIZAR
AUTOMÁTICAMENTE LOS DATOS Y GRÁFICOS DE LOS SISTEMAS DE
MONITOREO GEOTÉCNICOS ............................................................................................... 56
11. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 59
12. RECOMENDACIONES ..................................................................................................... 60
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 61
ANEXOS .......................................................................................................................................... 64
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Entrada del Túnel de la Quiebra- Antioquia y sus vías férreas. (ICPA, 2016). ............ 13 Ilustración 2. Túnel de la línea. ......................................................................................................... 14 Ilustración 3. Túnel de almacenamiento de petróleo. ...................................................................... 14 Ilustración 4. Túnel de almacenamiento o galería - Túnel de la línea. ............................................. 15 Ilustración 5. Valoración de riesgos en diseños subterráneos. ........................................................ 21 Ilustración 6. Fases metodológicas. .................................................................................................. 24 Ilustración 7. Información organizada en carpetas. ......................................................................... 27 Ilustración 8. Clasificación de objetivos. ........................................................................................... 28 Ilustración 9. Subdivisión objetivo 1. ................................................................................................ 28 Ilustración 10. Subdivisión objetivo 1. .............................................................................................. 28 Ilustración 11. Subdivisión objetivos 2 y 3. ....................................................................................... 29 Ilustración 12. Subdivisión software de acuerdo a los procesos de análisis. ................................... 29 Ilustración 13. Encuestas realizadas a profesionales especializados. ............................................... 30 Ilustración 14. Tabulación encuesta pregunta Nº 1. ......................................................................... 32 Ilustración 15. Tabulación Softwares utilizados en Colombia. ......................................................... 33 Ilustración 16. Diagrama de flujo proceso para monitoreo de taludes. ........................................... 37 Ilustración 17. Diagrama de flujo proceso de análisis de asentamientos y consolidación geotécnica. .......................................................................................................................................................... 40 Ilustración 18. Diagrama de flujo proceso análisis y estabilidad de Taludes. ................................... 43 Ilustración 19. Diagrama de flujo proceso análisis dinámico de sismo – túnel hincado .................. 46 Ilustración 20. Diagrama de flujo proceso análisis estabilidad de cuña de roca. ............................. 49 Ilustración 21. Diagrama de flujo proceso ........................................................................................ 52 Ilustración 22. Diagrama de flujo proceso para el monitoreo de movimientos en túneles con instrumentación. ............................................................................................................................... 55 Ilustración 23. Diagrama de flujo proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos. ........................................................................................................................................... 58
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Matriz metodológica. .......................................................................................................... 26 Tabla 2.. Túneles en Colombia. ......................................................................................................... 32 Tabla 3. Guía proceso para el monitoreo de taludes. ....................................................................... 36 Tabla 4. Guía de procesos de análisis de asentamientos y consolidación geotécnica. .................... 39 Tabla 5. Guía de procesos de análisis y estabilidad de taludes. ....................................................... 42 Tabla 6. Guía proceso análisis dinámico de sismo - túnel hincado. .................................................. 45 Tabla7. Guía proceso para análisis de estabilidad de cuña de roca. ............................................... 48 Tabla 8. Guía proceso análisis de la información topográfica bajo sistemas satelitales. ................. 51 Tabla 9. Guía procesos para el análisis monitoreo de movimientos en túneles con instrumentación. .......................................................................................................................................................... 54 Tabla 10. Guía proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos. ............ 57
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1. Encuesta 1. Ing. German Pardo .......................................................................................... 65
Anexo 2. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo ................................................................... 66
Anexo 3. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo ................................................................... 67
Anexo 4. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo ................................................................... 68
Anexo 5. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo ................................................................... 69
Anexo 6. Encuesta 2. Ing. Luis Trujillos. ............................................................................................ 70
Anexo 7. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos. ...................................................................... 71
Anexo 8. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos. ...................................................................... 72
Anexo 9. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos. ...................................................................... 73
Anexo 10. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos. .................................................................... 74
Anexo 11. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez ................................................................... 75
Anexo 12. Continuación encuesta 3 Andrés Rodríguez .................................................................... 76
Anexo 13. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez ................................................................... 77
Anexo 14. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez ................................................................... 78
Anexo 15. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez ................................................................... 79
Anexo 16. Encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal .................................................................................... 80
Anexo 17. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal .............................................................. 81
Anexo 18. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal .............................................................. 82
Anexo 19. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal .............................................................. 83
Anexo 20. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal .............................................................. 84
Anexo 21. Encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz. .............................................................................. 85
Anexo 22. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz. ....................................................... 86
Anexo 23. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz. ....................................................... 87
Anexo 24. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz. ....................................................... 88
Anexo 25. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz. ....................................................... 89
7
INTRODUCCIÓN
El presente proyecto se basa en las distintas ramas de la ingeniería, en donde cada
una de ellas aporta una inmensidad de diversos conocimientos que satisfacen
fundamentalmente el uso de herramientas como hardware y software, están a
disposición del campo y de todos aquellos que estén inmersos en darle paso a las
soluciones de problemáticas que se observan en los diseños de grandes obras de
infraestructura.
EI túnel es, tal vez, una de las obras más características de la ingeniería civil
ferroviaria. La propia historia del ferrocarril y la técnica de construcción de túneles
se desarrollaron paralelamente durante la época dorada de la expansión ferroviaria
en el mundo. Constituyendo la construcción de algunos transalpinos (Simplón. por
ejemplo) memorables hitos del desarrollo de la ingeniería civil. Tras más de medio
siglo de estancamiento, en la actualidad se asiste a una revitalización de la
construcción de grandes túneles como consecuencia del trazado de nuevas líneas
o la mejora de capacidad o disponibilidad de otras ya existentes. (José Ramón
Suarez)
El proyecto busca facilitar el conocimiento de nuevas tecnologías de la información
en base a la geotecnia, estudios de formas y características de los suelos en
distintas zonas del territorio nacional, mediante el análisis de la información espacial
y geotécnica, mediante hardware y software de los túneles construidos hasta el
momento, esta información ayudará a simplificar de forma profesional los métodos
usados actualmente en la ingeniería para el desarrollo de obras subterráneas.
8
1. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN
1.1. ANTECEDENTES
Al observar el comportamiento de las obras subterráneas en Colombia se realiza un
análisis detallado de la información que se puede obtener al momento de buscar
alternativas viables que ayuden a la ejecución de dichas obras dentro de las
regiones y que favorecen en gran medida el crecimiento de la economía para las
comunidades y en general del territorio nacional, bien se sabe que estas obras
requieren de análisis teóricos y prácticos, a través del tiempo se han implementado
ciertas técnicas conocidas como son la Austriaca, belga y alemana entre otras para
la ejecución de proyectos de túneles, ahora bien estas alternativas conllevan a
buscar la aplicación de métodos o tecnologías que faciliten los diseños y la
construcción, frente a los procesos que actualmente son utilizados.
El presente trabajo quiere evidenciar por medio de nuevas tecnologías y software
especializado el desarrollo de proyectos para los procesos de análisis de la
información recolectada en campo espacialmente e involucrando la geotecnia para
los proyectos de túneles en Colombia. Algunos de estos métodos se han
implementado para la ejecución de diversos proyectos usando los métodos
convencionales, el requerimiento del proyecto es dar a conocer un método
sistematizado bajo distintas formas de recolección de la información manteniendo
la estructura detallada y los sondeos que son parte fundamental para los diseños
en ciertas zonas, se implementa la tecnología existente en cuanto a Hardware y
software para la adquisición de información de detalle que lleve a evaluar el proceso
determinado para la construcción a satisfacción de dichas obras a nivel de
ingeniería.
El complemento fundamental del presente trabajo de grado es concluir a
satisfacción una tercera parte del libro “Borrador 0 Libro 3 Tecnología espacial
geotécnica túneles, Ing. Civil 28 10 2020”, dentro los primeros dos capítulos se
describen las fases en las que se puede obtener la información espacial bajo el
9
concepto de tecnología que se adecua a las zonas de trabajo del territorio nacional,
dado que es un proyecto con enfoque al desarrollo y a buscar distintas alternativas
que ofrecen soluciones a las grandes demandas de diseño e ingeniería se integran
de forma adecuada para obtener los procesos con mejor viabilidad de ejecución.
1.2. JUSTIFICACIÓN
La transformación continúa para el desarrollo integral de las ciudades dentro del
territorio nacional, plantea desde sus bases el cambio en relación con la movilidad
de las comunidades y el transporte de diversos productos dentro y fuera del país de
su área económica de impacto e influencia. Cuando se establecen ciertos lazos de
comunicación el tránsito alterno que se requiera se debe ofertar como un desarrollo
necesario que permita conectar y generar grandes cambios para los puntos de
impacto social, económico y de crecimiento territorial.
El objetivo principal del proyecto es complementar la investigación del “Borrador 0
Libro 3 Tecnología espacial geotécnica túneles, Ing. Civil 28 10 2020” que se ha
desarrollado a partir del año 2018 dentro de la universidad Católica de Colombia;
para el análisis detallado con distintos software en el desarrollo de diseños de obras
subterráneas, este método trae consigo puntos importantes que favorecen métodos
más seguros para los procesos de tunelización, aportan a realizar proyectos mejor
estructurados y establece conexiones con el área geotécnica, que para muchos
grandes proyectos de ingeniería es el área principal dentro de los primeros
parámetros de construcción y diseño, este software permitirá establecer de forma
rápida y segura las conexiones en diversas áreas geográficas del país, los procesos
de análisis y viabilidad para la correcta ejecución de las mega obras. (Stavropoulou
& Xiroudakis, 2010)
10
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En la actualidad el desarrollo de proyectos subterráneos, aunque ya están
avanzando con cierta tecnología, específicamente hablando de trazos y diseños
preliminares de alternativas para construcción de túneles en Colombia, aún están
en un momento en donde muchos aspectos para evaluar alternativas y procesos
constructivos son muy lentos en comparación a continentes como, Europa
(Alemania), Asia y demás alrededor del mundo, si bien no se puede comparar los
rendimientos y el análisis que estos obtienen gracias a la implementación de
tecnología de punta, que ayudan a diversificar los procesos y evaluar mejores
alternativas para la ejecución de megaproyectos, se requiere indagar sobre la
tecnología para las zonas tropicales, empleada en el levantamiento y análisis de la
información espacial y geotécnica para conseguir una adecuada viabilidad en los
proyectos futuros.
¿Qué tecnología es empleada para realizar los procesos de análisis de la
información espacial y geotécnica en proyectos de túneles?
11
3. MARCO DE REFERENCIA.
3.1. MARCO TEÓRICO
De acuerdo a los avances que se han presentado en los últimos años en
construcciones de obras subterráneas este trabajo presentará la tecnología para
realizar los procesos de análisis de la información espacial y geotécnica, obtenida
con instrumentación sobre y bajo superficie en proyectos de túneles vehiculares
viales.
Dentro del ámbito educativo, el análisis, la solución de alternativas y el punto crítico
desarrollado durante la formación académica, y teniendo en cuenta los estudios
previos realizados y la información suministrada, aplicando las asignaturas del
pensum académico, como mecánica de suelos, geotecnia, proyecto de carreteras
entre otros, se logra ejecutar un proyecto de esta magnitud.
Durante las distintas etapas de construcción los impactos ambientales serán
consecuencia de la ocupación de las áreas, es decir, se modificarán aspectos
morfológicos del relieve, estructura y conformación de las capas subterráneas, usos
y calidad del suelo, distribución de flora y fauna, calidad de vida de los habitantes
del área afectada y calidad del aire, principalmente. Así mismo se modifica el uso,
destino y reserva del suelo. (MICHACA, Pisanty Levy, SANCHEZ GRANADOS,
CARREON MENDEZ, & ROLDAN ORTIZ, 2000)
Construir este tipo de estructuras es un desafío, un reto donde se cuenta con una
planeación, conocimientos, experiencias y tecnologías; mediante hardware y
software empleados para estudiar y evaluar el comportamiento de esta
infraestructura de gran magnitud subterránea, prevaleciendo el cuidado del medio
ambiente.
Los túneles se construyen de acuerdo a las necesidades presentadas, pueden ser
por necesidades científicas, para protección de personas, transporte, y albergar
instalaciones diversas.
12
Según el manual de carreteras los túneles se pueden clasificar de acuerdo a
diferentes temas:
Los túneles se pueden ubicar en zonas rurales fuera del entorno urbano, destinados
a atravesar obstáculos físicos, montañas o cuerpos de agua, y urbanos ubicados
dentro de los límites de la ciudad, y están fuertemente constreñidos espacialmente
por las redes de servicios propios de las urbes modernas. (SAAVEDRA, 2004).
El terreno puede ser desde un limo blando hasta una roca dura; la selección que se
haga del terreno implica cambios en la geometría, en la forma de la estructura y por
supuesto en el método de construcción. (SAAVEDRA, 2004).
Las dimensiones del túnel acabado (ancho, altura y longitud), así como los
parámetros que definan la planta (curvas circulares, de transición) y el alzado
(pendientes máximas). (SAAVEDRA, 2004).
La forma estructural, que podrá ser un círculo, rectangular, de herradura, etc. El
material utilizado será el hormigón de los terrenos. Tanto el tipo de terreno como el
método de construcción influyen decisivamente sobre la forma estructural.
(SAAVEDRA, 2004).
El sistema de construcción que presenta numerosas posibilidades, desde, la
excavación por explosivos hasta las máquinas tuneladoras a sección completa,
pasando por los procedimientos de corte del terreno y posterior relleno para los
túneles más superficiales. (SAAVEDRA, 2004)
El equipamiento del túnel ya terminado, las calzadas o las vías de ferrocarril, la
iluminación, los sistemas de control, los acabados decorativos en su caso.
Podemos encontrar diferentes características de los tipos de túneles:
Los ferroviarios, son obras de ingeniería civil, proyectada para permitir el paso de
una línea férrea a través del terreno con objeto de:
a. Franquear obstáculos montañosos (túneles de línea).
13
b. Acceder a terminales subterráneas en poblaciones (túneles urbanos).
c. Proteger la vía en zonas montañosas (túneles artificiales). (MUÑOZ)
Ilustración 1. Entrada del Túnel de la Quiebra- Antioquia y sus vías férreas. (ICPA, 2016).
Fuente: (ICPA, 2016)
Los túneles para carreteras pueden ser, al igual que para el ferrocarril, cortos y
largos; su definición en planta también tiende a ser en recta por ser el camino más
corto y por lo tanto el más económico, aunque al igual que para el ferrocarril se
construyen en curva si las condiciones del terreno a atravesar lo recomiendan o por
otras causas. Las curvas pueden ser más cerradas (son normales radios de 400m)
(SAAVEDRA, 2004)
14
Ilustración 2. Túnel de la línea.
Fuente: (Albarracín, 2020).
Túneles para almacenamiento de petróleo de aguas subterráneas, estos últimos se
utilizan hoy en día para conducir agua desde los grandes lagos o ríos, hasta las
grandes ciudades, con el fin de recoger aguas pluviales y residuales, que desbordan
las redes de alcantarillado.
Ilustración 3. Túnel de almacenamiento de petróleo.
Fuente: (Butchofsky, 2009).
Para el paso de cables y tubería, se han utilizado túneles, e incluso algunos
túneles ferroviarios, bajo riesgos.
15
Ilustración 4. Túnel de almacenamiento o galería - Túnel de la línea.
Fuente: (Restrepo, 2019)
3.2. MARCO CONCEPTUAL.
Colombia es un país montañoso el cual va evolucionando con el pasar del tiempo,
la investigación geológica-geotécnica que se realiza en la etapa de planificación de
una obra subterránea debe adecuarse a la complejidad geológica y a las
características de cada proyecto; de este modo se reducirán las incertidumbres
geotécnicas y por tanto los sobrecostes, los incrementos de plazo y los posibles
litigios durante la construcción. (ALVAREZ, 2005).
Uno de los softwares a utilizar es el geotécnico GE05 es un conjunto de software,
que proveen soluciones para la mayoría de las tareas geotécnicas. Los diferentes
programas tienen la misma interfaz de usarlo y se comunican entre sí, siendo que
cada uno de ellos verifica un tipo de estructura diferente. (Fine, s.f.)
Entre los métodos más comunes para el diseño y construcción y operación de
túneles se encuentra:
El método de la galería en clave o método belga, consiste en realizarla excavación
abriendo una pequeña galería en clave del túnel para ir ensanchándola poco a poco,
protegiendo y entibando el frente, hasta permitir hormigonar toda la bóveda.
(PIQUERAS, 2013).
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El método alemán conserva la destroza hasta la finalización del sostenimiento de la
bóveda y los hastiales. Se utiliza en secciones superiores a los 50 m2, se excavan
dos galerías en la base y a derecha e izquierda del eje; se ensanchan y se
construyen los hastiales. (SAAVEDRA, 2004)
El método de las dos galerías o método austriaco se caracteriza por el empleo de
una galería de avance en el eje la base y eje del túnel, se instala una vía de
evacuación que se utiliza durante toda la obra. (SAAVEDRA, 2004)
El método de tunelización de escudo permite la excavación al tiempo que evita el
colapso del túnel al ensamblar bloques segmentados de acero u hormigón en una
conformación de anillo para crear una estructura de túnel. (Wang, 2020)
Para el diseño de túneles se pueden empelar diferente software, uno de ellos
STRATO, permite administrar las secciones teóricas de un túnel a efectos
contables, se calculan para las áreas y volúmenes de sub-corte de las secciones en
comparación con las secciones teóricas, con su indicación contable. (NAMIRIAL,
s.f.)
3.3. MARCO GEOGRÁFICO
Los túneles se pueden ubicar en zonas rurales fuera del entorno urbano, destinados
a atravesar obstáculos físicos, montañas o cuerpos de agua, y urbanos ubicados
dentro de los límites de la ciudad, y están fuertemente constreñidos espacialmente
por las redes de servicios propios de las urbes modernas. (SAAVEDRA, 2004)
3.4. MARCO HISTORICO.
La era del ferrocarril, inicia en la segunda mitad del siglo XIX, fue la etapa dorada
de la construcción de túneles, donde destacan los grandes túneles alpinos, como
Mont-Cenis, San Gotardo y Simplón (MADRID, s.f.)
En el año 2180-2160 a.c. los babilonios excavan un conducto de 400m bajo el río
Éufrates.
17
En 1681 se inaugura el canal Real del Languedoc francés (156m), que se perforó
con pólvora.
En 1867 el boom en la construcción de túneles comienza cuando el ingeniero sueco
Aldred Nobel patenta la dinamita.
En 1927 el túnel Holland usa ventilación para extraer los gases de escape de los
coches. A cada lado de río Hudson, 84 ventiladores en cuatro edificios renuevan
todo el aire cada 90 segundos.
Las principales fuentes de riesgo asociadas a los proyectos de túneles urbanos
mecanizados en suelo, están relacionados con parámetros geológicos y
geotécnicos, estos parámetros influyen directamente en la selección del tipo de
tuneladora (es decir, presión en la tierra balance frente a lechada), parámetros
operativos y rendimiento esperado. (Grasmick, 2019)
El túnel ha sido uno de las construcciones civiles más antiguas de la historia,
aproximadamente desde 40mil a.c. se tiene conocimiento de la mina más antigua
del mundo localizada en el cerro Bomvu. la naturaleza coloco su granito de arena y
su gran idea al surgir cuevas y/o minas en los lugares más remotos del mundo,
siendo este el inicio al avance en las construcciones subterráneas más grandes,
buscando la solución de disminuir tiempos, economía y sin embargo se cuentan con
falencias que al pasar del tiempo han sido significativas, gracias a esas falencias se
ha podido desarrollar en el marco lógico y analítico, software que permiten el estudio
geotécnico, dando la oportunidad a la mano del hombre de conocer el
comportamiento del terreno sin tener que hacer grandes excavaciones.
Los primeros túneles se les encendía fuego, para poder abrirlos, provocando un
incendio en el frente del túnel sofocando súbitamente con agua fría, al cambiar de
temperatura, la roca se fisura.
3.5. MARCO LEGAL.
Al realizar una obra de esta magnitud se debe cumplir con la siguiente normatividad
legal vigente aplicable:
18
- Manual para el diseño, construcción, operación y mantenimiento de túneles
de carretera. (INVIAS, 2020)
- Decreto 1886 del 2015, por el cual se establece el reglamento de seguridad
en las labores mineras subterráneas.
- Ley 105 de 1193, por el cual se dictan disposiciones básicas sobre el
transporte, se redistribuyen competencias y recursos entre la nación y las
entidades territoriales, se reglamenta la planeación en el sector transporte y
se dictan otras disposiciones.
- Ley 223 del 2013, por el cual se establecen las medidas y disposiciones para
proyectos de infraestructura de transporte.
- ICONTEC, Instituto colombiano de normas técnicas.
- Código nacional de tránsito No. 1344 de1970.
- Manual de diseño de cimentaciones superficiales y profundas para carreteras
No. 1049 de 2013.
Se deberán tener en cuenta las normas técnicas de carácter internacional
listadas a continuación.
- ANSI. American Nacional Standards.
- American Institution of Steel construction (AISC)
- American Society of mechanical Engineers (ASME)
- American Welding Society (AWS)
- ASTM American Society for Testingand Materials.
- CIE. Comité Internacional de Iluminación.
- Directiva Europea 2004854/CE.
- Deutsche Institute fur Normen (DIN)
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4. ESTADO DEL ARTE.
La investigación que documenta el conocimiento sobre el estado del arte, se refiere
al uso adecuado de las técnicas o métodos actuales usados para presentar y
detallar una metodología cualitativa, en base a ello (Galeano & Vélez, 2002)
plantean el estado del arte como un documental sobre el cual se recupera y
trasciende de forma reflexiva los diversos conocimientos acumulados en
determinado objeto de análisis. Según el Diccionario de Oxford, el estado del arte
se refiere al uso de las técnicas o métodos más modernos y avanzados, y es un
adjetivo que califica a algo como lo mejor que puede presentarse en la actualidad
“the most recent stage in the development of a product, incorporating the newest
ideas and features” (Oxford Dictionaries). Mientras que en autores como Taylor y
Bogdan (1989), Denzin, & Lincoln (2005), también reconocidos en el contexto
internacional, no se identifican elaboraciones sobre el tema.
El concepto generado hace un tiempo sobre el estado de arte para el desarrollo de
proyectos subterráneos, mantiene la comunicación y la transformación inmersa en
el desarrollo para tecnologías de la información, dado esto, se presentan distintas
alternativas de implementación para la tecnología usada actualmente y a futuro en
los túneles viales en Colombia, en donde se puede aprovechar soluciones
inteligentes obtenidas de diversas aplicaciones, que hoy por hoy se encuentran en
análisis, es importante definir un sistema confiable en donde se evalúen los
procesos de diseño y las alternativas que arrojan distintas plataformas,
consolidarlas a una que sea eficaz para lograr el procesamiento, recolección e
integración de datos geotécnicos de las zonas con alto impacto en los proyectos
que involucren la perforación del suelo.
Tecnología para túneles
El Método Observacional es la metodología adecuada para ejercer un correcto
control de calidad en la fase de construcción del túnel, manteniendo, al mismo
20
tiempo, la necesaria interrelación con los criterios desarrollados en la fase de
proyecto.
El Método Observacional establece en el proyecto los niveles de riesgo aceptables
que deben ser respetados durante la construcción del túnel. En la fase de
construcción, realiza mediciones sistemáticas de las deformaciones y de las
tensiones, estableciendo un protocolo de actuación cuando se rebasan los límites
establecidos. (LAUREANO CORNEJO, 2019)
La mayor dificultad para alcanzar la calidad global en un túnel radica en las
incertidumbres geológico-geotécnicas, que pueden existir en un proyecto y subsistir
en la fase de construcción. Por esta razón, es preciso utilizar todos los medios
necesarios que permitan reducir las incertidumbres geológicas a niveles aceptables.
Deberán utilizarse los conocimientos técnicos y las técnicas más adecuadas para
conseguir un modelo geológico preciso y fiable, sólidamente fundamentado en los
datos obtenidos en las campañas geológicas y geotécnicas, en las mediciones
realizadas “in situ” y en el laboratorio. Sin embargo, a pesar de todos los esfuerzos
para obtener los datos necesarios que permitan disponer de un modelo geológico
fiable, por muy completa que haya sido la campaña geológica realizada, subsistirán
incertidumbres geológicas remanentes. Varias son las causas: alta variabilidad del
terreno en el subsuelo, posibles errores de interpretación de las estructuras
geológicas entre sondeos, variabilidad e incertidumbre de los parámetros
geotécnicos, ejecución deficiente de los sondeos, errores en la realización de los
ensayos de laboratorio (LAUREANO CORNEJO, 2019).
La calidad global exige identificar, minimizar, evaluar y gestionar los posibles riesgos
asociados al proyecto, la construcción y la explotación de toda obra subterránea a
lo largo de su vida útil. El proyecto de un túnel debe identificar los riesgos,
concretados en una matriz de riesgos, evaluar sus consecuencias estimando las
probabilidades de que ocurran, así como desarrollar las medidas apropiadas de
prevención y mitigación, mediante un Análisis de Riesgos (AR) cualitativo y
21
cuantitativo, que posteriormente se completará en las fases de construcción y
explotación. El documento de AR es imprescindible en todo proyecto.
Ilustración 5. Valoración de riesgos en diseños subterráneos.
Fuente: (CORNEJO, 2018)
El Análisis de Riesgos, por tanto, identifica los riesgos y evalúa las consecuencias
negativas asociadas al proyecto en términos de costo-plazo, incluyendo las
afecciones a terceros, siguiendo una metodología cíclica de cada fase y etapa del
sistema, trasladando las conclusiones de la información generada en cada fase o
etapa a las siguientes. (túneles, 2019)
22
5. OBJETIVOS.
5.1. OBJETIVO GENERAL.
Presentar como se realiza el proceso de análisis de información espacial y
geotécnica, obtenida y descrita en el I y II capítulo con instrumentación sobre y bajo
superficie en proyectos de túneles vehiculares viales.
5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
o Realizar la compilación bibliográfica de la tecnología para los procesos de
análisis de la información espacial y geotécnica en algunos proyectos de
ingeniería.
o Describir la tecnología para los procesos de análisis de la información
espacial y geotécnica en algunos proyectos de ingeniería.
o Conocer la tecnología para los procesos de análisis de la información
espacial y geotécnica, realizados en algunos proyectos de construcción de
túneles en Colombia.
23
6. ALCANCE Y LIMITACIONES.
Con el presente trabajo de grado se pretende recolectar la información espacial final
del desarrollo en la etapa constructiva de distintas obras subterráneas dentro del
territorio nacional, estos datos son principales para obtener el análisis adecuado
mediante las herramientas planteadas en los capítulos I y II de software y hardware,
aplicando los métodos que mejor determinen el estudio a partir de datos
topográficos, de suelo, morfología, ubicación entre otros.
De acuerdo al tiempo que se puede invertir y la profundidad que se requiere para
informarse del análisis de los procesos, no se realizara profundización en la
descripción de los métodos y la formulación ya que esta existe descrita en otros
textos de estudios sobre túneles.
La posibilidad de respuesta estará limitada solo cuando los profesionales expertos
estén en disponibilidad para suministrar la información o dispongan del tiempo para
realizar reuniones.
Por motivos de la crisis sanitaria, no es viable asistir presencialmente asistir a
lugares y reuniones conjuntas
24
7. METODOLOGÍA
Bajo el enfoque investigativo, descriptivo cuantitativo y/o cualitativo, la bibliografía y
el capítulo I y II del “Borrador 0 Libro 3 Tecnología espacial geotécnica túneles, Ing.
Civil 28 10 2020”, se realizará el análisis de la información espacial y geotécnica en
proyectos de túneles viales mediante los hardware y software más utilizados, de
acuerdo a las siguientes fases:
Ilustración 6. Fases metodológicas.
Fuente: Propia.
Fase 1: Exploración bibliográfica
De acuerdo a los capítulos I y II del “Borrador 0 Libro 3 Tecnología espacial
geotécnica túneles, Ing. Civil 28 10 2020”, se realizó la búsqueda de información de
hardware y software aplicables para realizar el análisis de la información espacial y
geotécnica en la construcción de túneles viales, a través de internet, artículos,
revistas, tesis de grado, libros, videos, entre otros; y así plantear el formato de
preguntas para la entrevista a profesionales especializados.
25
Fase 2: Descripción de la tecnología para el análisis de la información
espacial
Teniendo en cuenta los softwares relacionados en los capítulos I y II se organizó la
información y se realizó el análisis a los softwares relacionados, su funcionamiento,
los datos necesarios, entre otros, se interactúa con el programa.
Se realizó entrevista a profesionales especializados recolectando la información
necesaria para culminar el proyecto.
Fase 3: Relacionar los hardware y software utilizados para el análisis de la
información espacial y geotécnica.
De acuerdo al análisis efectuado del software y la información recolectada de los
diferentes softwares utilizados en proyectos constructivos de túneles realizados
hasta el momento en Colombia, se generaron las guías generales de procesos de
análisis de la información espacial y geotécnica.
26
Tabla 1. Matriz metodológica.
MATRIZ METODOLÓGICA
LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ESPACIAL Y GEOTÉCNICA EN PROYECTOS DE TÚNELES VIALES.
OBJETIVO GENERAL: Presentar como se realiza el proceso de análisis de información espacial y geotécnica, obtenida y descrita en el I y II capítulo con instrumentación sobre y bajo superficie en proyectos de túneles vehiculares viales.
OBJETIVO ESPECIFICO 1: Realizar una compilación bibliográfica de la tecnología para los procesos de análisis de la información espacial y geotécnica en algunos proyectos de ingeniería.
ACTIVIDADES RECURSOS PRODUCTO
Compilar la información de los procesos espaciales y geotécnicos, teniendo en cuenta el capítulo I y II de este libro.
Sitio web, página INVIAS, libros.
Procesos en la recolección de información espacial en túneles existentes en el mundo.
Plantear entrevista a profesionales especializados.
Humano Formato de preguntas a realizar.
OBJETIVO ESPECÍFICO 2: Describir la tecnología para los procesos de análisis de la información espacial y geotécnica en algunos proyectos de ingeniería.
ACTIVIDADES RECURSOS PRODUCTO
Organizar la información recolectada en los procesos, describiendo los más utilizados en proyectos de túneles construidos en el mundo.
Sitio web, página INVIAS, software
Informe
Realizar entrevista a profesionales especializados.
Humano Recolección de información
OBJETIVO ESPECÍFICO 3: Conocer la tecnología para los procesos de análisis de la información espacial y geotécnica, realizados en algunos proyectos de construcción de túneles en Colombia.
ACTIVIDADES RECURSOS PRODUCTO
Realizar guía de procesos para cada software utilizado en el capítulo II.
Sitio web, página INVIAS
Guías generales de procesos de análisis de la información espacial y geotécnica.
Fuente: Propia
27
8. LA INFORMACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LOS PROCESOS
Se reunió toda la información haciendo referencia a los procesos espaciales y
geotécnicos relacionados en los capítulos I y II de este libro y que actualmente son
utilizados en la construcción de túneles, relacionando algunas tecnologías
empleadas para agilizar su desarrollo, esta información se indago en diferentes
medios digitales como:
▪ Manuales, libros y notas del sistema de monitoreo geotécnico.
▪ Manual de normatividad férrea.
▪ Manual de túneles para Colombia.
▪ Maestrías en diseño y construcción de túneles.
▪ Libros de instrumentación y monitoreo.
▪ Sitios web de las empresas comercializadoras de los softwares.
8.1. ESTRUCTURACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Esta información se organizó en una carpeta llamada TRABAJO DE GRADO
ANGELA CARVAJAL – JURANNY BARRERA, se utilizaron 106 archivos, 166MB
de almacenamiento, los cuales se encuentran subdivididos en 5 carpetas como se
muestra a continuación:
Ilustración 7. Información organizada en carpetas.
Fuente: Propia.
Para el desarrollo de los objetivos se creó una carpeta numerada y nombrada 4.
OBJETIVOS, se encuentran dos subcarpetas, permitiendo catalogar la información
siguiendo el orden de cada objetivo; la carpeta 4.1. relaciona toda la información
28
concerniente al objetivo 1 y la carpeta 4.2. relaciona la información recolectada para
cumplir los objetivos 2 y 3, así:
Ilustración 8. Clasificación de objetivos.
Fuente: Propia.
Para el objetivo 1, la información se organizó en dos subcarpetas, la 4.1.1. contiene
la información bibliográfica y 4.1.2. el planteamiento de las entrevistas a realizar a
los profesionales especializados en túneles viales.
Ilustración 9. Subdivisión objetivo 1.
Fuente: Propia.
La carpeta 4.1.1. se organizó en dos subcarpetas, 4.1.1.1. que contiene la
información de instrumentación geotécnica en túneles y la 4.1.1.2. relaciona los
procesos de análisis de la información encontrados en el capítulo I y II.
Ilustración 10. Subdivisión objetivo 1.
Fuente: Propia.
Para el desarrollo de los objetivos 2 y 3 se crearon 2 subcarpetas, 4.2.1.
relacionando los softwares a utilizar en los procesos generales de análisis de
29
información espacial y geotécnica en proyecto de túneles viales identificados en los
capítulos I y II de este libro y 4.2.2. las entrevistas realizadas a los profesionales
especializados en túneles viales.
Ilustración 11. Subdivisión objetivos 2 y 3.
Fuente: Propia.
La carpeta 4.2.1. esta subdividida en 6 carpetas, estas relacionan cada software
que puede ser utilizado en cada uno de los procesos generales de análisis de
información espacial y geotécnica en proyecto de túneles viales, como se muestra
a continuación:
Ilustración 12. Subdivisión software de acuerdo a los procesos de análisis.
Fuente: Propia.
La carpeta 4.2.2. relaciona las 5 encuestas realizadas a los profesionales
especializados en túneles, como se muestra a continuación:
30
Ilustración 13. Encuestas realizadas a profesionales especializados.
Fuente: Propia.
31
9. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICA Y ESPACIAL
9.1. PROCESOS GENERALES PARA EL ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN GEOTÉCNICA Y ESPACIAL
A continuación, se relaciona un listado de procesos para el análisis de información
según las investigaciones que se realizan con las aplicaciones de software
estándar utilizados a nivel global para el diseño de Túneles.
1. Proceso para el monitoreo de taludes.
2. Proceso para el análisis de asentamientos y consolidación geotécnica.
3. Proceso para análisis y estabilidad de Taludes.
4. Proceso para análisis dinámico de sismo - Túnel Hincado.
5. Proceso para análisis estabilidad de cuña de Roca.
6. Proceso para análisis de información topográfica bajo sistemas satelitales
GPS.
7. Proceso para el análisis monitoreo de movimientos en túneles con
instrumentación.
8. Proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos y
gráficos de los sistemas de monitoreo geotécnicos.
9.2. TABULACIÓN ENCUESTAS REALIZADAS A PROFESIONALES
ESPECIALIZADOS.
A lo largo de la historia se ha visto reflejado el gran avance en todas las ramas de
la ingeniería, sin lugar a duda el trabajar con obras subterráneas que demanden
una estabilizada y durabilidad es un gran reto, que con ayuda de herramientas,
instrumentos, hardware y software ha permitido que estas construcciones se
desarrollen con más facilidad.
Se toman como base los túneles construidos en Colombia relacionados en la tabla
2. Túneles en Colombia, construidos hace aproximadamente 50 años en el
32
territorio colombiano y que de una u otra han creado un impacto significativo en la
sociedad.
Tabla 2. Túneles en Colombia.
N.º Túnel Ruta
1. Túnel Boquerón. Bogotá - Villavicencio.
2. Túnel de la Línea. Ibagué – Armenia.
3. Túnel Occidente. Medellín – Antioquia.
4. Túnel Ruta del sol Cune - troncal del caribe.
5. Túnel Daza. Pasto – Popayán.
6. Túnel 8. Guaduas - puerto salgar. Fuente: Propia.
De los túneles relacionados anteriormente y teniendo en cuenta que la encuesta
consta de 9 preguntas y participaron 5 profesionales especializados en la
construcción de tuéneles viales, se tabula la primera pregunta como se muestra en
la Ilustración 14. Tabulación encuesta pregunta N.º 1.
Ilustración 14. Tabulación encuesta pregunta N.º 1.
Fuente: Propia.
33
De acuerdo al gráfico, se puede extraer que de los 5 profesionales especializados
4 en algún momento intervinieron y aportaron su conocimiento como experiencia
en el proyecto Túnel de la Línea.
Estos túneles relacionados anteriormente se construyeron antes de 1991, por este
motivo se tiene en cuenta la intervención de los profesionales después de esta
fecha, encontrándose que 3 de 5 han trabajado en los túneles Toyo, Chingaza,
Rosales, La soda, La paz, buga, Fuemia y Guillermo León Valencia.
Dándole continuidad a la recolección de la información de los procesos se les
pregunta a los profesionales especializados si han utilizado alguno de los
softwares relacionados en el numeral 9. Procesos generales para el análisis de la
información geotécnica y/o espacial, ya que en Colombia el uso de software en la
construcción de túneles es relativamente nuevo.
Ilustración 15. Tabulación Softwares utilizados en Colombia.
Fuente: Propia
34
Como se muestra en la ilustración 15. Softwares utilizados en Colombia, podemos
observar que 3 de 5 profesionales han utilizado el software GEO 5, en los
procesos de análisis y estabilidad de taludes, confirmando que estos arrojan datos
asertivos y confiables con resultados en tiempo real; y el software Slope Indicator
en el proceso de análisis monitoreo de movimientos en túneles con
instrumentación, verificación las longitudes en el arco central.
35
10. GUIA DE PROCESOS GENERALES
De acuerdo al numeral 10.1. a continuación se relacionan los procesos
identificados en los capítulos I y II de este libro, teniendo en cuenta las
investigaciones que se realizaron con las aplicaciones de software estándar
utilizados a nivel global y aplicados para el diseño de Túneles.
10.1. PROCESO PARA EL MONITOREO DE TALUDES.
El software SSR VIEWER 9, permite visualizar los datos 2D y 3D, en DTM o Plan
existente, mediante un conjunto de radares de estabilidad de taludes y láseres,
siendo este uno de los softwares utilizados para el proceso de monitoreo de
taludes en la construcción de túneles.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 01 (tabla
3), donde se relaciona de forma general en que consiste el software SSR VIEWER
9, asociándolo al proceso para el monitoreo de taludes.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 16. Diagrama de flujo
proceso para monitoreo de taludes, teniendo en cuenta los cálculos y las
actividades, durante la recolección de información en campo, y así llegar al
resultado emitido por el software SSR VIEWER 9.
36
Tabla 3. Guía proceso para el monitoreo de taludes.
Fuente: Propia
37
Ilustración 16. Diagrama de flujo proceso para monitoreo de taludes.
Fuente: Propia
38
10.2. PROCESO PARA EL ANÁLISIS DE ASENTAMIENTOS Y
CONSOLIDACIÓN GEOTÉCNICA
GEO 5 es un software que brinda la facilidad de resolver rápidamente mediante
métodos analíticos tradicionales y finitos problemas geotécnicos, este cuenta con
diferentes programas los cuales resuelven un tipo definido de estructura,
brindando la posibilidad de analizarlo en dos pasos.
El primero análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 02
(tabla 4), donde se relaciona de forma general en que consiste el software GEO 5,
asociándolo al proceso para el análisis de asentamientos y consolidación
geotécnica.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 17. Diagrama de flujo
proceso para el análisis de asentamientos y consolidación geotécnica, teniendo en
cuenta los cálculos y las actividades, durante la recolección de información en
campo, y así llegar al resultado emitido por el software GEO 5
39
Tabla 4. Guía de procesos de análisis de asentamientos y consolidación geotécnica.
Fuente: Propia
40
Ilustración 17. Diagrama de flujo proceso de análisis de asentamientos y consolidación geotécnica.
Fuente: Propia
41
10.3. PROCESO PARA ANÁLISIS Y ESTABILIDAD DE TALUDES
Mediante los métodos finitos el software GEO 5 analiza el factor de seguridad y/o
grado de estabilidad de taludes en la construcción de túneles brindando la
facilidad de una respuesta rápida, brindando la posibilidad de analizarlo en dos
pasos.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 03 (tabla
5), donde se relaciona de forma general en que consiste el software GEO 5,
asociándolo al proceso para el análisis y estabilidad de taludes.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 18. Diagrama de flujo
proceso para el análisis y estabilidad de taludes, teniendo en cuenta los cálculos y
las actividades, durante la recolección de información en campo, y así llegar al
resultado emitido por el software GEO 5.
42
Tabla 5. Guía de procesos de análisis y estabilidad de taludes.
Fuente: Propia
43
Ilustración 18. Diagrama de flujo proceso análisis y estabilidad de Taludes.
Fuente: Propia
44
10.4. PROCESO PARA ANÁLISIS DINÁMICO DE SISMO - TÚNEL
HINCADO.
Mediante los métodos finitos y analíticos tradicionales el software GEO 5 resuelve
rápidamente problemas geotécnicos este cuenta con diferentes programas los
cuales resuelven un tipo definido de estructura, brindando la posibilidad de
analizarlo en dos pasos.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 04 (tabla
6), donde se relaciona de forma general en que consiste el software GEO 5,
asociándolo al proceso relacionados en el análisis dinámico de sismo - túnel
hincado.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 19. Diagrama de flujo
proceso relacionados en el análisis dinámico de sismo - túnel hincado, teniendo en
cuenta los cálculos y las actividades, durante la recolección de información en
campo, y así llegar al resultado emitido por el software GEO 5.
45
Tabla 6. Guía proceso análisis dinámico de sismo - túnel hincado.
Fuente: Propia
46
Ilustración 19. Diagrama de flujo proceso análisis dinámico de sismo – túnel hincado
Fuente: Propia
47
10.5. PROCESO PARA ANÁLISIS ESTABILIDAD DE CUÑA DE ROCA.
Mediante los métodos finitos y analíticos tradicionales el software GEO 5 resuelve
rápidamente problemas geotécnicos este cuenta con diferentes programas los
cuales resuelven un tipo definido de estructura, brindando la posibilidad de
analizarlo en dos pasos.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 05 (tabla
7), donde se relaciona de forma general en que consiste el software GEO 5,
asociándolo al proceso relacionados en el análisis estabilidad de cuña de roca.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 20. Diagrama de flujo
proceso relacionados en el análisis estabilidad de cuña de roca, teniendo en
cuenta los cálculos y las actividades, durante la recolección de información en
campo, y así llegar al resultado emitido por el software GEO 5.
48
Tabla7. Guía proceso para análisis de estabilidad de cuña de roca.
Fuente: Propia
49
Ilustración 20. Diagrama de flujo proceso análisis estabilidad de cuña de roca.
Fuente: Propia
50
10.6. PROCESO PARA ANÁLISIS DE INFORMACIÓN TOPOGRÁFICA
BAJO SISTEMAS SATELITALES GPS.
Hasta la fecha se conocen diferentes series desarrolladas desde el inicio del
software GEO Explorer, para este proceso analizamos Geo Explorer 6000 Series
GeoXR, puesto que brinda una solución móvil de red completa y optima en la
topografía de alta precisión como en la medición cartográfica, se realizan dos
análisis al proceso para análisis de la información topográfica bajo sistemas
satelitales GPS.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 06 (tabla
8). donde se relaciona de forma general en que consiste el software GEO
Explorer, asociándolo al proceso de análisis de información topográfica bajo
sistemas satelitales GPS.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 21. Diagrama de flujo
proceso de análisis de información topográfica bajo sistemas satelitales GPS,
teniendo en cuenta los cálculos y las actividades, durante la recolección de
información en campo, y así llegar al resultado emitido por el software GEO
Explorer.
51
Tabla 8. Guía proceso análisis de la información topográfica bajo sistemas satelitales.
Fuente: Propia
52
Ilustración 21. Diagrama de flujo proceso
Fuente: Propia
53
10.7. PROCESO PARA EL ANÁLISIS MONITOREO DE MOVIMIENTOS
EN TÚNELES CON INSTRUMENTACIÓN.
Se realizaron dos análisis, el primero es mediante el siguiente formato técnico
estandarizado PR – 07, donde se relaciona en que consiste el software, con el fin
de asociarlo al proceso para el monitoreo de movimientos en túneles con
instrumentación.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 07 (tabla
9). donde se relaciona de forma general en que consiste el software Slope
Indicator, asociándolo al proceso para el análisis monitoreo de movimientos en
túneles con instrumentación.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 22. Diagrama de flujo
proceso el análisis monitoreo de movimientos en túneles con instrumentación,
teniendo en cuenta los cálculos y las actividades, durante la recolección de
información en campo, y así llegar al resultado emitido por el software Slope
Indicator
54
Tabla 9. Guía procesos para el análisis monitoreo de movimientos en túneles con instrumentación.
Fuente: Propia.
55
Ilustración 22. Diagrama de flujo proceso para el monitoreo de movimientos en túneles con instrumentación.
Fuente: Propia.
56
10.8. PROCESO PARA CONVERTIR, GESTIONAR Y VISUALIZAR
AUTOMÁTICAMENTE LOS DATOS Y GRÁFICOS DE LOS
SISTEMAS DE MONITOREO GEOTÉCNICOS
Para determinar la deformación y/o los desplazamientos en los túneles en su
construcción o después de este, se pueden utilizar diferente instrumentación
geotécnica y/o espacial que le brinde al software los datos necesarios para
gestionarlos automáticamente, garantizando la confidencialidad de los mismos y
siendo totalmente personalizables.
De allí se extrae la necesidad encontrada en el capítulo II, donde se relaciona el
software WMS (Web Monitoring system) enfocándonos en realizar dos análisis al
proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos y gráficos
de los sistemas de monitoreo geotécnicos de un túnel.
El primer análisis se realiza mediante la guía técnica estandarizable PR – 08 (tabla
10), donde se relaciona de forma general en qué consiste el software WMS (Web
Monitoring system), asociándolo al proceso para convertir, gestionar y visualizar
automáticamente los datos y gráficos de los sistemas de monitoreo geotécnicos.
El segundo análisis se realiza mediante la ilustración 23. Diagrama de flujo
proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos y gráficos
de los sistemas de monitoreo geotécnicos de un túnel, teniendo en cuenta los
cálculos y las actividades, durante la recolección de información en campo, y así
llegar al resultado emitido por el software WMS (Web Monitoring system)
57
Tabla 10. Guía proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos.
Fuente: Propia
58
Ilustración 23. Diagrama de flujo proceso para convertir, gestionar y visualizar automáticamente los datos.
Fuente: Propia
59
11. CONCLUSIONES
o Se toman como base los capítulos I y II de este libro, trabajos de grado,
páginas web entre otros para realizar el análisis de la información espacial y
geotécnica en algunos proyectos de túneles viales, reuniendo alrededor de
110 archivos, logrando analizar tanto el software seleccionado para cada
proceso, como los procesos generales que se deben tener en cuenta al
momento de gestionar los datos.
o De acuerdo a la investigación realizada, se identificaron 8 procesos para el
análisis de la información espacial y geotécnica en algunos proyectos de
túneles viales, sin embargo, se evidencia que la información es escasa ya
que Colombia no cuenta con los suficientes profesionales especializados con
conocimientos en el manejo de estos softwares relacionados, limitando la
oportunidad de conocer una nueva práctica, ahorrarse tiempos de ejecución
y costos en algunos casos.
o Teniendo en cuenta la situación por la que está atravesando el país, el flujo
de trabajo y la disponibilidad de los profesionales especializados, no sé logró
realizar entrevistas, se conversó vía telefonía con algunos profesionales de
la rama de ingeniería, facilitándoles por correo electrónico una pequeña
encuesta, donde se recibieron 5 respuestas con satisfacción ya que como lo
mencionamos anteriormente, son pocos los profesionales en Colombia
capacitados en el uso de estos software, y prefieren utilizar los métodos
convencionales de practica manual.
60
12. RECOMENDACIONES
Dentro del pensum académico la facultad de Ingeniería de la Universidad católica
de Colombia junto con otras universidades, no cuenta con una asignatura
estructurada para el complemento de túneles, debido a que estas clases se
reciben en un posgrado y/o especialización, por este motivo se recomienda
evaluar la inclusión de esta asignatura, ya que aporta conocimientos asertivos y
prácticos.
61
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64
ANEXOS
ENTREVISTA A PROFESIONALES ESPECIALIZADOS EN LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN GEOTÉCNICAY/O ESPACIAL EN TUNELES VIALES.
ENTREVISTA 1.
INGENIERO GERMAN PARDO ALBARRACIN
PRESIDENTE DE LA SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS
ESPECIALISTA EN GERENCIA DE PROYECTOS Y MSC EN TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS.
65
Anexo 1. Encuesta 1. Ing. German Pardo
Fuente: Propia
66
Anexo 2. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo
Fuente: Propia
67
Anexo 3. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo
Fuente: Propia
68
Anexo 4. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo
Fuente: Propia
69
Anexo 5. Continuación encuesta 1. Ing. German Pardo
Fuente: Propia
70
ENTREVISTA A PROFESIONALES ESPECIALIZADOS EN LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN GEOTÉCNICAY/O ESPACIAL EN TUNELES VIALES.
ENTREVISTA 2.
INGENIERO DE TÚNELES LUIS TRILLOS
Anexo 6. Encuesta 2. Ing. Luis Trujillos.
Fuente: Propia
71
Anexo 7. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos.
Fuente: Propia
72
Anexo 8. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos.
Fuente: Propia
73
Anexo 9. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos.
Fuente: Propia
74
Anexo 10. Continuación encuesta 2. Ing. Luis Trujillos.
Fuente: Propia
75
ENTREVISTA A PROFESIONALES ESPECIALIZADOS EN LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN GEOTÉCNICAY/O ESPACIAL EN TUNELES VIALES.
ENTREVISTA 3.
INGENIERO ANDRES FELIPE RODRIGUEZ SIERRA
Anexo 11. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez
Fuente: Propia
76
Anexo 12. Continuación encuesta 3 Andrés Rodríguez
Fuente: Propia
77
Anexo 13. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez
Fuente: Propia
78
Anexo 14. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez
Fuente: Propia
79
Anexo 15. Continuación encuesta 3. Andrés Rodríguez
Fuente: Propia
80
ENTREVISTA A PROFESIONALES ESPECIALIZADOS EN LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN GEOTÉCNICAY/O ESPACIAL EN TUNELES VIALES.
ENTREVISTA 4.
INGENIERO JAIME ALFONSO ARISTIZABAL RODRIGUEZ
Anexo 16. Encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal
Fuente: Propia
81
Anexo 17. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal
Fuente: Propia
82
Anexo 18. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal
Fuente: Propia
83
Anexo 19. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal
Fuente: Propia
84
Anexo 20. Continuación encuesta 4. Ing. Jaime Aristizábal
Fuente: Propia
85
ENTREVISTA A PROFESIONALES ESPECIALIZADOS EN LOS PROCESOS GENERALES DE ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN GEOTÉCNICAY/O ESPACIAL EN TUNELES VIALES.
ENTREVISTA 5.
INGENIERO SHAMMIR ANGEL DIAZ
Anexo 21. Encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz.
Fuente: Propia
86
Anexo 22. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz.
Fuente: Propia
87
Anexo 23. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz.
Fuente: Propia
88
Anexo 24. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz.
Fuente: Propia
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Anexo 25. Continuación encuesta 5. Ing. Shammir Angel Diaz.
Fuente: Propia