Análisis del comportamiento de túneles construidos en terrenos potencialmente expansivos.

Análisis del comportamiento de túneles construidos en terrenos potencialmente expansivos.

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Ingeniería

Túneles - Diseño y construcción.

Construcción de túneles.

Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2014

La complejidad que reviste el comportamiento de terrenos potencialmente expansivos en la excavación de túneles y por consiguiente la gran incertidumbre en la predicción de las deformaciones y presiones que serán impuestas sobre el revestimiento, han sido objeto de diversos estudios, gran parte de ellos basados en principios básicos de la mecánica de suelos y en la historia de casos reales. Para abordar el tema, inicialmente se realizó una revisión sobre las propiedades de las arcillas y su estructura mineralógica, ya que éstas tienen gran influencia en el cambio volumétrico; además se realizó una descripción de los principales ensayos de expansividad que comúnmente son usados para identificar y clasificar los terrenos expansivos. Para comprender mejor el fenómeno de expansión y definir cuáles son los parámetros más importantes que intervienen en el problema, se realizó la revisión de algunos proyectos hidroeléctricos ubicados en la zona central de Chile, que involucran la construcción de túneles que atraviesan por terrenos potencialmente expansivos, identificando los tipos más comunes de suelo o roca involucrados y los ensayos de laboratorio típicamente empleados. Posteriormente, se propone una serie de metodologías teóricas para predecir la deformación de un revestimiento instalado en un túnel circular. La primera se basa en el desarrollo teórico expuesto por Fredlund et al., donde se involucra las relaciones entre el cambio de presión de poros y la deformación que se desarrollarán en el terreno. La segunda metodología se basa en un procedimiento analítico propuesto por Kovari et al., que permite efectuar un análisis de la interacción entre la expansión del terreno y la presión de reacción del revestimiento. Adicionalmente, se incluye un análisis simplificado a partir de la curva de expansión que entrega el ensayo edométrico para determinar la deformación de un revestimiento circular. Finalmente, se enumeran algunas alternativas para el sostenimiento de túneles construidos en terrenos potencialmente expansivos, con aplicaciones de casos prácticos y a partir de estos casos se ejemplifica la respuesta de un revestimiento empleando el software Phase2 del Rocscience.

Giraldo Botero, Diana Marcela

2017-07-04T22:16:02Z

2017-07-04T22:16:02Z

2014

Van Sint Jan Fabry, Michel

Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería

acceso abierto

xiii, 172, xxi hojas

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es

tesis de maestría

10.7764/tesisUC/ING/21189

https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/21189

https://repositorio.uc.cl/handle/11534/21189