Universidad Politcnica Salesiana Carrera de Ingeniera Civil Nombre: Diego Juez Martnez Fecha: 06-06-2014Materia: Cimentacin y Geotecnia Asunto: Deber AVACQu mtodos de sostenimiento de tneles existen? Describir cada uno. Sostenimiento de TnelesExisten gran cantidad de mtodo a lo largo del tiempo diferentes investigadores, han diseado sistemas de sostenimiento en funcin de las caractersticas de macizo rocoso y las metodologas de diseo. Para lo cual se los ha clasificado en Mtodos Analticos, Numricos y Empricos. METODO ANALITICO: Estos mtodos se basan en soluciones analticas cerradas para tneles de seccin circular, en terrenos que pueden modelarse con un comportamiento elstico o elastoplstico, partiendo de unas tensiones y geometra simplificadas se puede calcular analticamente la relacin entre deformacin y presin interna de una abertura circular en el suelo (curva caracterstica de la cavidad). Al mismo tiempo, se puede calcular analticamente, para un determinado tipo de sostenimiento, la misma relacin entre la presin interna y la deformacin radial (curva caracterstica del sostenimiento). El punto de interseccin entre las dos curvas da el punto de equilibrio (presin y deformacin) para una determinada combinacin de cavidad y elemento de sostenimiento. Este mtodo es ms o menos fcil de aplicar y permite obtener unos resultados bastante buenos a la hora de disear un sostenimiento. Sin embargo, slo se puede aplicar en condiciones simplificadas de tensiones naturales, geometra, comportamiento geo mecnico y configuracin geolgica.METODOS NUMERICOS: El clculo de esfuerzos y deformaciones de un macizo rocoso o un suelo, con el uso de mtodos numricos, se basa en la resolucin de ecuaciones diferenciales que controlan el comportamiento mecnico de dicho material. Tenemos elementos de contorno (MEC), mtodos de elementos finitos(MEF), mtodos de elementos discretos(MED).Los mtodos de elementos finitos (MEF), unos de los ms utilizados, se basan en el principio de discretizacin de un cuerpo en una serie de elementos finitos. El comportamiento de estos elementos se puede controlar imponiendo ciertas leyes de la mecnica de forma predefinida bajo accin e influencias externas. Los mtodos de elementos finitos sirven para modelar el comportamiento de estructuras de tneles para varias condiciones y geometras del terreno, como las respuestas elsticas lineales y no lineales, el comportamiento no lineal del material (plasticidad). Normalmente, estos mtodos permiten modelar el terreno como si fuera un medio continuo o discontinuo, representando mucho mejor el comportamiento de los macizos rocosos muy fracturados. El Mtodo de Elementos de Contorno: Este mtodo nicamente se discretiza (dividir en pequeos elementos) la superficie del macizo rocoso por ser analizada. Este mtodo utiliza funciones que satisfagan exactamente a la ecuacin diferencial y las funciones son definidas globalmente, sin subdividir en dominios, para la recomendacin del sostenimiento, satisfaciendo las ecuaciones a dominios infinitos.Mtodos de elementos discretos(MED): Mtodo de elementos discretos con este se discretiza el terreno por medio una malla de bloques que estn en contacto unos con otros. Estos bloques representan al macizo rocoso fracturado por las diversas familias de discontinuidades. Las ecuaciones se plantean en las deformaciones de cada bloque, pudiendo estos ser rgidos o deformables. Se resuelve para cada pequeo incremento de tiempo, pudindose obtener deformaciones, velocidades y aceleraciones.El parmetro fundamental en este mtodo es la resistencia al esfuerzo cortante de las discontinuidades, que esta representado por la cohesin y el ngulo de rozamiento de la junta. Es un mtodo que exige una gran potencia de clculo y que solo modela adecuadamente los macizos rocosos de buena calidad con familias de juntas bien definidas.Diferencias entre los metodos analiticos y numricos: Los mtodos analticos hacen hiptesis en funcin del material y la geometra y no permiten modelar el mtodo constructivo. En Cambio los mtodos numricos hacen, menos hiptesis sobre el material, permitiendo geometras libres y una modelacin del mtodo de sostenimiento y constructivo a emplear.METODOS EMPIRICOSEstan basados en la clasificacin, geo mecnicas, como Barton (Q), para el sostenimiento se determina el (De)= es la relacin ancho, alto y profundidaddel tnel dividido par el ESRESR= Valor de soporte de excavacin, que depende el tipo de excavacin, tomado en tablas 3.17 (Braja M. Das) , En base del ndice de Q y el valor De y el dimensionamiento equivalente. Este mtodo no tiene consideraciones de ancho ni profundidad, la excavacin tine q ser nicamente con voladura.SistemaRMR(Bieniawski1973,1989): Laresistenciaacompresinsimplele dasumadecinconmerosquesonasuvezfuncinRQD, Espaciamientodelasdiscontinuidades, Condicindelasdiscontinuidades, Condicindelagua, Orientacindelasdiscontinuidades. En bases a estos parmetros se recomienda La gua de sostenimiento segn Bieniawski y sus colaboradores tabla 3.14 nos explica los pernos q tenemos que usar, las caractersticas del hormign y los marcos de acero. Limitaciones ancho hasta 10m y una profundidad de aproximadamente 900m.

Hormign proyectado: El hormign proyectado o gunita tiene dos efectos principales; sellado de la superficie, cerrando las juntas.. Por otro lado, el hormign proyectado forma un anillo que, al adquirir resistencia, trabaja como lmina y resiste las cargas producidas por la deformacin de la roca. Tambin es capaz de resistir la carga puntual ejercida por pequeas cuas que se apoyan sobre la lmina.Bulones: El bulonado permite que se cosan las juntas de la roca por medio de armaduras de acero, impidiendo el deslizamiento de unas rocas a favor de las fracturas. Tambin tiene efecto de confinamiento de la roca, armando la roca. Capaz de absorber las tracciones que aparecen en el terreno y se impide la generacin de zonas decomprimidas.Cerchas. Define la geometra del tnel su funcin resistente al trabajar como arco y colaborar con el hormign proyectado.Paraguas:Son elementos lineales de refuerzo colocados paralelos al tnel por delante del frente y situados por encima de la lnea de excavacin.Chapas Bernold: Son chapas ranuradas que se usan como encofrado perdido, rellenado huecos o en zonas en las que ha habido un desprendimiento se colocan con el hormign.Existen ms mtodos se han nombrado los ms importantes y utilizados.

Bibliografia: ITA (International Tunnelling and undergroup space association), http://www.ita-aites.org/es/how-to-go-undergound/design/design-methodshttp://www.ingeopres.es/wp-content/uploads/2012/01/Caracter_-Bieniawski.pdf