Evaluación numérica del comportamiento geotécnico y estructural de túneles con diferentes tipos secciones transversales analizados bajo condiciones de esfuerzos geoestáticos similares
David Fernando Bernal1; Daniel Alberto Zuluaga Astudillo2
1 Universidad de Brasilia; 2 Escuela de Ingenieros Militares ESING
Resumo
Los túneles como obras civiles pueden ser concebidos como una alternativa constructiva al interior de un corredor vial para salvar algún obstáculo que dificulte el empalme entre dos puntos, generalmente y en nuestra región son empleados para sobrepasar montañas que en la mayoría de las veces presentan problemas geotécnicos de ladera que imposibilitan y/o dificultan la rápida ejecución de una vía a cielo abierto. Por tanto, los túneles deben considerarse como una solución y para ello se requiere un trato especial desde su fase conceptual pasando por el diseño hasta llegar a su excavación y soporte tomando en consideración diversos aspectos que permitan aumentar el potencial de este tipo de obras, optimizando recursos sin poner en riesgo la estructura ni a los usuarios que gozaran de ella. Toda excavación subterránea se encuentra sometida a dos tipos de esfuerzos, unos de tipo geoestático que dependen principalmente de la profundidad a la cual se ejecutara la obra y otros esfuerzos inducidos producto de la redistribución de tensiones en el contorno del túnel los cuales dependen de la sección geométrica transversal escogida para la excavación. Dicho lo anterior, el presente artículo presenta una evaluación numérica del comportamiento geotécnico y estructural de túneles carreteros comparando los resultados obtenidos al simular la excavación con diferentes tipos de secciones transversales bajo condiciones geoestáticas idénticas. Se pretende demostrar como los sobreesfuerzos, producto de una incorrecta distribución de tensiones en el contorno del túnel, puede ser el resultado de una mala interacción entre el terreno y la forma geométrica con la que se aborde la excavación. El propósito de este artículo es orientar la evaluación objetiva de las secciones transversales con que habitualmente se diseñan los túneles carreteros hacia la optimización de recursos en el sistema de soporte para macizos con comportamiento geotécnico Regular y Malo . No existe una única forma geométrica de definir un túnel, esta depender
Palavras-chave: Obras Subterraneas; Túneles Carreteros; Secciones Transversales; Comportamiento Suelo-Estructura