Sectorización geomecánica y comportamiento dinámico nuevo túnel El Melón II

Tesis (Geólogo)De acuerdo con la Real Academia de la Lengua Española, un túnel vial se define como una vía subterránea abierta artificialmente para el tránsito de personas y vehículos. El ser humano ha realizado estas obras de ingeniería desde hace más de 5.000 años, produciéndose un aumento exponencial de las técnicas de construcción en los últimos 200 años. En la actualidad, el uso de maquinaria especializada junto con el correcto reconocimiento del comportamiento del macizo rocoso, han hecho posible la construcción de túneles viales de gran envergadura, siguiendo estrictos protocolos de seguridad tanto para sus trabajadores como para sus usuarios finales. En la antigüedad la realización de excavaciones para la minería generaba gran cantidad de muertos por colapsos de roca, debido a que solo se sostenían por pilotes de madera o metal. El estudio de los esfuerzos tensionales que son las fuerzas que actúan de forma paralela, pero en una dirección opuesta en las rocas y que pueden generar un desplazamiento o deformación, fue el primer paso para comprender la naturaleza de una excavación y como se debían fortificar para obtener construcciones que no colapsarán y que fueran permanentes. El primero en estudiar estos conceptos fue el ingeniero civil y geólogo Karl Von Terzaghi, que en 1946 propuso la primera clasificación del terreno, con el fin de la construcción de túneles. Fue el primero en presentar el concepto de carga de roca que hace referencia a las fuerzas que ejerce el macizo rocoso sobre una excavación, y propuso que esta carga de roca depende de la altura de la columna de roca, con eso logro calcular un factor de carga de la roca realizando una relación entre el ancho y altura de una excavación. Además, considero las discontinuidades [3] estructurales del macizo rocoso, con esto propuso una clasificación cualitativa, generando nueve categorías para el cuerpo rocoso, cada una de estas con una fortificación [4] basado en arcos de acero y pilotes de madera. Luego en 1958, Lauffer propuso nuevos conceptos como son el tiempo de estabilidad de excavaciones, realizando una relación entre la longitud libre que es el largo máximo de una excavación que puede estar sin sostenimiento, en función del tiempo, pero esto no se basan en datos geotécnicos, sino que se realiza a través de conocimientos previos de otras obras. Posteriormente Deere, en 1964 define el índice de calidad de roca RQD, dándole una importancia a la cantidad de discontinuidades en un metro de sondaje, entregando cinco categorías de roca. En 1973, el ingeniero geotécnico polaco Z.T. Bieniawski, desarrollo el sistema de clasificación de roca RMR, se basó en experiencias en túneles con poca profundidad y en rocas sedimentarias. Este método tuvo múltiples modificaciones a lo largo del tiempo, en 1989 se establece el actual método RMR, el cual se basa en seis parámetros: resistencia del material rocoso intacto; calidad de la roca (RQD); espaciado de las discontinuidades; condición o estado de las discontinuidades; estado del agua subterránea y ajuste en relación de la orientación de las discontinuidades. Con estos parámetros se llegan a valores cuantitativos de la roca y se clasifica en cinco categorías, además se le agrega una fortificación a cada una de estas categorías..