TEMA 13: HUNDIMIENTO DEL TÚNEL DE LA PLAZA BORRÁS

TEMA 13:
HUNDIMIENTO DEL TÚNEL
DE LA PLAZA BORRÁS
TEMA 13: Hundimiento del Túnel de la Plaza Borrás
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PROYECTO
ORIGINAL
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Proyecto original
● Construir pantalla abierta de pilotes Ø = 0.60; e = 2-4 m
● Excavación de pequeñas galerías en la parte interna de las
pantallas
● Hormigonar las vigas (1.60 m de canto; 0.85 m de ancho). Apoyar
en pilotes
● Excavar media sección. Hormigonar bóveda e = 0.4 m
● Excavar el resto de la sección
● Hormigonar muro (4.25 m h; 0.50 m e). Apoyar en la viga. Zapata
en la base del muro (σad = 13.5 kg/cm2)
● Hormigonar solera del túnel
● Eliminar canto inferior de la viga. Dar sección trapecial para dar el
perfil adecuado a la sección transversal
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Nuevo proyecto a partir de un Reformado del Túnel
de la Floresta (Pizarras). Conclusiones de la propuesta
Básicamente este sostenimiento está constituido por un anillo de hormigón H-250
de 20 cm de espesor que se coloca en obra utilizando como encofrado chapas
Bernold perdidas apoyadas en perfiles HEB 160.
Se han modelado los dos tipos peores de terreno que se espera atravesar con un
recubrimiento de 50 m, obteniéndose las siguientes conclusiones:
● El sostenimiento es adecuado, con coeficiente de seguridad 2, para el
terreno normal.
● En el terreno malo, para obtener un coeficiente de seguridad de 1.5, es
necesaria una capa de 6 cm de hormigón proyectado adicional al
sostenimiento propuesto por U.T.E. LA FLORESTA.
● También en el terreno malo pueden presentarse hincamientos del
sostenimiento en sus apoyos en tramos suficientemente largos en este
terreno. Para disminuir las solicitaciones sobre la solera, es aconsejable
aumentar la superficie de apoyo de las cerchas HEB 160 colocándoles una
pletina de acero en el contacto con la solera que podría tener unas
dimensiones de 250 x 250 x 20 mm
(Diciembre de 1989)
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Terrenos estudiados. Reformado Floresta
Juntas
C
Recubrim.
σc
φ
Terreno RMR
JC
Buzam.
Jφ
(m)
(MPa) (º) (MPa)
(º)
(º) (MPa)
Normal
30
30
28
0.18
50
16
0.03
90
Malo
18
30
25
0.11
50
10
0.01
90
(1:100)
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Nota: distancia
entre perfiles
1.15 m
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Nuevo proyecto
Sostenimiento Tipo II A
Sostenimiento Tipo II B
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Esquema del sostenimiento
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Tensiones sobre el hormigón (recubrimiento 50 m)
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Método constructivo del ramal hundido (según
Empresa Constructora)
● Media sección (calota)
ƒ Avance y hormigonado de cercha en cercha, separadas 1.08 m
como máximo. Cerchas HEB 160 y placas “Bernold”
ƒ Espesor de HM de 25 cm (H-250). Capa final de 5 cm y mallazo
(15 x 15 x 0.4)
ƒ Ocasionalmente, si el terreno lo requería, avances inferiores a 1 m
ƒ Ritmo diario de excavación: 2.16-3.24 m
● Destroza
ƒ Avance por bataches alternos. Excavación para colocar patones
de dos en dos
ƒ Hormigonado cada 2 m (ó 4 m si el terreno lo permite)
ƒ Los patones se acuñan en su apoyo en el suelo
ƒ Destroza en un costado decalada del otro entre 4 y 12 m
ƒ Ritmo diario: 3 a 6 cerchas (3.24 m a 6.48 m)
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Planta
(escala 1:100)
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Sección B-B (escala 1:50)
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Sección A-A: lugar del accidente (escala 1:50)
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Croquis del
hundimiento
(planta)
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Esquema adoptado en el análisis retrospectivo del
hundimiento
Escala 1:100
Elastoplástico MohrCoulomb
HIPÓTESIS:
E = 100 MPa (50-150)
Poca influencia Ï
ϕA = 38º (30-47.5º)
cA = cB
ν = 0.35
ϕB = 28º (20-37.5º)
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Resumen de los casos analizados
Caso
E
(MPa)
ν
c
(MPa)
φ1
(º)
φ2
(º)
Observaciones
1
100
0.35
0.020
38
28
colapso
2
100
0.35
0.025
38
28
sin colapso
3
50
0.35
0.025
38
28
sin colapso
4
50
0.35
0.020
38
28
colapso
5
100
0.35
0.025
30
20
colapso
6
100
0.35
0.030
30
20
sin colapso
7
100
0.35
0.020
47.5
37.5
inestabilidad local
8
150
0.35
0.020
38
28
colapso
9
150
0.35
0.025
38
28
sin colapso
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Parámetros representativos
Igualmente
válidos
E
(MPa)
ν
φ1
(º)
φ2
(º)
c
(MPa)
A
100
0.35
30
20
0.025
B
100
0.35
38
28
0.020
ADOPTADOS (dan menos desplazamientos que A,
al simular la construcción del túnel)
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Perspectiva de la zona
de hundimiento.
Excavación del batache
progresa “hacia atrás”
desde el frente
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Perspectiva de la zona
de hundimiento.
Excavación del batache
progresa “hacia delante”
desde la sección
terminada
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Incremento de carga en
el pie de la bóveda por
efecto de la excavación
del hastial
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Resultados de cálculos
de estabilidad del
hastial
c = 1 T/m2 ; ϕ = 28º
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Resultados de cálculos de
estabilidad del hastial
c = 2 T/m2 ; ϕ = 28º
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Conclusiones
● La destroza debe excavarse con todas las precauciones: las mismas
que se utilizaron en la bóveda
● La estabilidad de las banquetas de apoyo de bóveda deben
comprobarse introduciendo:
ƒ Las cargas transmitidas por la bóveda
ƒ Los sobreesfuerzos introducidos por la excavación de bataches
● Cambios significativos observados en la calidad del terreno (rellenos,
agua) deben ser rápidamente valorados y deben reflejarse, si es
necesario, en cambios en el proceso constructivo
● Incluso en terrenos de baja calidad se desarrollan fenómenos de
descarga por encima de la bóveda (efecto arco)
ƒ Las tensiones sobre revestimientos son muy inferiores a las de
cálculo
ƒ La estabilidad/integridad de los revestimientos de túneles
someros en suelos, una vez construidos, no es un problema
(altos factores de seguridad)
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