Tema 4 Práctica – Ejemplo de cálculo del sostenimiento 1º Emboquille 2º Sostenimiento

1º Emboquille

2º Sostenimiento Como datos de partida se han establecido cinco tipos de sostenimiento que corresponden con los cinco tipos de terreno definidos por Bieniawski y dependientes de los valores del RMR. Dentro de los valores del RMR, en cada categoría se ha utilizado el de menor valor para introducirlo en el ábaco de Barton y, de esta manera, estimar un sostenimiento que se ajuste a cualquier posible terreno correspondiente a su tipo:

Sea que se va a construir un túnel de 16 m. de anchura, en una zona sísmica. Sea que ese túnel atraviesa 5 tipos diferentes de terrenos que, aplicando la clasificación geomecánica de Beniawski, se obtienen los siguientes RMR: 80-90, 60-80, 40-60, 20-40, < 20 (fallas) Cuando el terreno sea de buena calidad, la excavación se desarrollará con perforación y voladura. Cuando el terreno sea blando o de poca resistencia, se emplearán medios mecánicos (retroexcavadoras o rozadoras). La longitud del pase dependerá de la calidad del terreno, variando entre 4 m para los terrenos de mejor calidad y 0,75 m para los de peores características geotécnicas. La excavación se realizará en tres fases (avance, destroza y contrabóveda), aunque cuando la calidad del terreno sea mala la destroza se subdividirá en 2 fases. Se trata de calcular el sostenimiento de cada zona.

Lo primero que se hace para resolver el problema es, dentro de los valores del RMR, en cada categoría utilizar el de menor valor para introducirlo en el ábaco de Barton y, de esta manera, estimar un sostenimiento que se ajuste a cualquier posible terreno correspondiente a su tipo:

Para calcular el índice Q correspondiente a las clases de macizo definidas en función del RMR, se utiliza la correlación de Bieniawski:

Al calcular la transformación correspondiente, hay que tener en consideración que se trata de una zona sísmica, por lo que se incluye una segunda columna que resulta de reducir a la mitad el valor de Q:

Entrando en el ábaco de Barton, se tiene:

Como se comprueba en el gráfico anterior, para los diferentes tipos de sostenimientos, las recomendaciones de Barton proporcionan estas cuantías:

Cada una de estas zonas se caracteriza por los siguientes sostenimientos:

De acuerdo a esta recomendación, se definen estos sostenimientos preliminares: • Sostenimiento Tipo I: la recomendación preveía un sostenimiento de bulones, en malla de 3 x 3 m, sin gunita. Puede ser mejor poner una capa de gunita, para evitar caídas de pequeñas piedras e impedir que el terreno se meteorice. Por ello se propone la aplicación de un sostenimiento de 5 cm de gunita HP‐30 (es difícil aplicar sistemáticamente menos cantidad) y aplicar de manera ocasional la malla de bulonado de 3 x 3 m. • Sostenimiento Tipo II: se debe adoptar la recomendación, aplicando una capa de 9 cm de gunita HP‐30, y una malla de bulonado de 2 x 2 m. • Sostenimiento Tipo III: se debe adoptar la recomendación aplicando una capa de 15 cm de gunita HP‐30, y una malla de bulonado de 1,5 x 1,5 m. • Sostenimiento Tipo IV y V: en ambos casos las recomendaciones de Barton piden aplicar una capa de hormigón de más de 20 cm de espesor. Se aplicarán 25 cm de gunita para el tipo IV y 30 cm para el tipo V. En ambos casos el hormigón será proyectado (gunita) HP‐30, con cerchas. El Tipo IV aplicará bulones y el V paraguas de micropilotes.