Castillo Contreras ,Andy Chavez Andrade, Donny Valdivia Huaman ,Juan diego. Villar Lobato,edgar Visitacion Romero, John Pedro. • El peor problema que puede enfrentar un ingeniero de excavación subterránea es el no previsto. • Con la advertencia suficiente, el ingeniero puede encontrar una solución adecuada. objetivos • Selección del trazado más favorable. • Elección de las aéreas mas adecuadas para el emboquillamiento y acceso. • Identificación de los principales condiciones geológicas que pudieran incidir decisoriamente en la viabilidad técnica y coste del túnel. • Tener un conocimiento detallado de las condiciones geológicas, geomecánicas del terreno. planificación • Ante tanto técnica como económica, de la investigación, resulta esencial llevar a cabo una correcta planificación de las mismas. • Variables que influyen en el diseño de las exploraciones. Condiciones geológicas regionales. Información previa al área. Accesos. Presupuestos. Influencia del ambiente geológico en la planificación Rocas sedimentarias y metamórficas de origen sedimentario. Rocas ígneas extrusivas Rocas ígneas intrusivas • Mayor fiabilidad en la interpretación en planta como en profundidad • Relativamente menor numero de prospecciones. Buena utilidad de sondeos • Relativa fiabilidad en la interpretación. • Necesidad de abundantes sondeos. • Difícil interpretación de técnicas geofísicas. • Mayor dificultad para la interpretación. • Buena utilidad Geofisica Sistemas estructurales Relieve bajo < de 100m Relieve moderado 100m – 500m Relieve accidentado > 500m • Mayor dificultad para la interpretación • Necesidad de sondeos. • Bajo costo relativo de sondeos. • Buena utilidad de la Geofísica • Alto coste en sondeos. • Investigación in situ depende de accesos • Adversas condiciones para investigación in situ. • Alto coste en sondeos, accesos muy dificiles. Criterios a seguir • Dividir la investigación en varias faces sucesivas de intensidad creciente. • Desarrollar el máximo de técnicas de geología superficial. • Situar las prospecciones en zonas de importancia crucial . • Elegir y combinar adecuadamente las distintas tecnicas. Estudio de prefactibilidad • Análisis preliminar de la idea de proyecto, • En el estudio de prefactibilidad, la disponibilidad de información determina el nivel de precisión y el esfuerzo requerido para el análisis. estudios regionales Cubre grandes aéreas. Escalas 1: 25,000 a 1:10,000. Técnicas muy desarrolladas e imprescindibles. Relativamente económicas. Sujetos a distintos grados de incertidumbre. Esencial realizarlos según adecuados criterios de interpretación estructural. Limitación en zonas cubiertas por suelos y vegetación. estudio de gabinete Bibliografía y documentación Topografía y relieve. Mapas geológicos regionales. Historias geológicas. Hidrología e hidrogeología. Túneles y minas de la región. Sismicidad. información geológica Mapa Geológico del Perú Mapa de Imagen de Satélite Landsat TM del Sur del Perú Mapa de Carta Geológica Nacional Mapa de Áreas cubiertas con Imágenes de Radar Mapa Metalogénico del Perú Mapa Tectónico del Perú Mapa de Estudios de Prospección Geoquímica Regional. Mapa de gravimétrica (anomalia de bouguer) del peru. Mapa proyectos y operaciones mineras. Mapas geológicos Agrupaciones litológicas Agrupaciones genéticas Agrupaciones cronológicas Agrupaciones estructurales • Imagen de Satélite Landsat TM del sur del Perú • Levantamien to sísmico • Escala: 1/6,000,000 Mapa de riesgos geologicos fotointerpretacion Teledetección. Fotogramas en color y blanco y negro. Técnicas especiales en zonas cubiertas de vegetación. Clasificación Morfológica A: Montañas. Cordillera B: Colinas Altas. Zona de El Costanera Aromo C: Colinas Bajas. Cercano a D: Planicies. Llanura de Paján Membrillal Tomado de Shwarz y Mower, 1968; Mac Donald y Lewis, 1969 Manta Montecristi Resultado de la Clasificación RADAR Interpretación visual: LINEAMIENTOS COMPARACIONES • El uso de fotomosaicos (realizados cortando las fotografías según líneas de contraste tonal, para ser adheridas a un tablero y vueltas a fotografiar, manteniendo el aspecto de un todo continuo • La roca madre aún cuando pueda ser de escasa aparición, tendrá una apariencia rugosa y marcas características como estratificaciones y juntas, las que se distinguen claramente Cabo Polonio- Duna, Rocas y Bañados • Los drenajes son generalmente más oscuros que el terreno, por la diferencia en contenido de humedad y altura y densidad de la vegetación. Cursos naturales- diferentes estructuras de las cuencas de drenaje Investigaciones adicionales • • • • Cartografía en lo afloramientos superficiales Reducido programa de sondeos. Investigaciones hidrogeológicas. Algunos ensayos de laboratorio. Informe preliminar • Preparación de mapas geológicos preliminares, con sus correspondientes cortes, mostrando regiones favorables y desfavorables del macizo rocoso • Establecer en forma definitiva los aspectos técnicos fundamentales del proyecto que se evalúa: la localización, el tamaño, la tecnología, el calendario de ejecución, puesta en marcha y lanzamiento, organización, gestión y análisis financiero • Barca estudios legales, técnicos, financieros, de gestión, ambientales, geológicos, geotécnicos, ensayos de laboratorio, mecánica de rocas • Cada nación tiene un ordenamiento jurídico fijados por su constitución, leyes, reglamentos, decretos y costumbres, que expresan normas permisivas, prohibitivas e imperativas que pueden afectar a un proyecto El objetivo es analizar los aspectos legales-jurídicos que son importantes al inicio de un proyecto debido a que las leyes y normas que abordan la problemática socioeconómica, ambiental generada por la construcción de un túnel deben cumplirse a cabalidad; de lo contrario se incurrirá en costos elevados por multas y tributos excesivos que harán que el proyecto fracase. Bases legales de la investigación: Normas Leyes Reglamentos Decretos Resoluciones. La empresas valiéndose de las bases legales y los estudios pertinentes llega a un acuerdo ya sea con el E° y es este quien aprueba o desaprueba la ejecución del proyecto. EL ESTUDIO LEGAL DEL PROYECTO ESTUDIO LEGAL VIABILIDAD LEGAL CONSTITUCION Y FORMALIZACION DE LA EMPRESA Estudio de Normas y Regulaciones existentes relacionadas con la Naturaleza y Actividad Económica del proyecto Analiza los Aspectos Legales que condicionan la operatividad y el manejo económico del Py. La viabilidad legal trasciende los alcances del estudio legal de cómo constituir y formalizar una empresa, pues se refiere al estudio de las normas y regulaciones existentes relacionadas a la naturaleza del proyecto y de la actividad económica que desarrollará, las cuales pueden determinar que el marco legal haga viable el proyecto. Dentro de cualquier actividad en la que se quiera participar existen ciertas normas que se deben seguir para poder operar, las que son obligatorias y equitativas. Legislación nacional. Legislación municipal Legislación laboral Legislación tributaria Legislación ambiental Otros aspectos legales LEGISLACIÓN MUNICIPAL. La legislación municipal abarca ámbitos diversos, debiendo considerarse entre otros: a. Licencia de funcionamiento. b.Licencia de paneles publicitarios c . Autorización sanitaria. d. Arbitrios municipales e impuesto predial. e. Otros. LEGISLACIÓN LABORAL. La legislación laboral abarca ámbitos diversos, debiendo considerarse entre otros: a.Ley de Jornada de Trabajo, Horario y Sobretiempo. b.Ley de Fomento del Empleo c.Ley de Formación y Promoción Laboral. d.Legislación sobre Compensación por Tiempo de Servicios, Aportes al SNP, entre otras. LEGISLACIÓN TRIBUTARIA. La legislación tributaria abarca ámbitos diversos, debiendo considerarse, entre otros: a.Ley de Impuesto a la Renta. b.Ley de Impuesto General a las Ventas. LEGISLACION AMBIENTAL. La legislación ambiental abarca ámbitos diversos, debiendo considerarse, de acuerdo a la naturaleza del proyecto las regulaciones sobre protección y conservación del medio ambiente, protección de recursos naturales en extinción, entre otros. Otros aspectos legales: • Legislación destinada a la atención de grupos especiales ( mujeres, niños, discapacitados, etc.). • permisos pertinentes del propietario o comunidad • Políticas de desarrollo del país y de la región donde se ubicará el proyecto • Acuerdos, convenios y tratados a nivel local y nacional. Legislaciones. †Artículo 70° de la Const. política del Perú. El derecho de propiedad es inviolable. †LEY Nº 27446. LEY DEL SISTEMA NACIONAL DE EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL (23/04/2001) †LEY N°. 26834. LEY DE ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS. (04/07/97) †RESOLUCION MINISTERIAL Nº 596-2002-EM-DM (21.12.2002) Aprueban el Reglamento de Consulta y Participación Ciudadana en el Procedimiento de Aprobación de los Estudios Ambientales en el Sector Energía y Minas. †DECRETO LEGISLATIVO NO 613. CÓDIGO DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES. (08/09/90). El PERU tiene un claro compromiso con el desarrollo sostenible de los recursos naturales, con el cuidado y protección del ambiente y sociedad, y prioriza una relación armoniosa con las comunidades regionales y nativas del país. Código del Medio Ambiente y de los Recursos Naturales (1990). DEROGADO. Ley Marco para el Crecimiento de la Inversión Privada (1991). Creación del CONAM, organismo rector de la política nacional ambiental (1994). Ley de Tierras (1995). Ley de Áreas Naturales Protegidas (1997). Ley General de Residuos Sólidos (2000). Ley Forestal y de Fauna Silvestre (2000). Reglamento de estándares Nacionales de Calidad del Aire (2001). Ley del Sistema Nacional de Evaluación de Impacto Ambiental (2001). Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Ruido (2003). Ley que regula el transporte terrestre de materiales y residuos peligrosos (2004). Ley General del Patrimonio Cultural de la Nación (2004). Ley General del Ambiente (2005). • • • • • Estudios sociales: Es más preciso pensar en los Estudios Sociales como un campo de estudio que tiene que ver con las consideraciones éticas, filosóficas, religiosas y sociales, que surgen en el proceso de toma de decisiones que lleva a cabo todo ciudadano. (Shirley H. Engle, 1971.) “Adentrarse en los estudios sociales es aprender acerca de la gente.” Aspectos: Origen familiar, costumbres(eticamoral),idioma,religión ,hábitos de las personas. • • • • • • • • • Estudios socioeconómicos: Socioeconomía trata de medir el valor de lo que está estudiando. Por ejemplo cuantifica la pobreza. Su finalidad es describir el efecto sobre el bienestar que tendrá el proyecto. Aspectos: Número de elementos de familia nuclear, actividades, ingresos, ahorro comportamiento de los mercados y la productividad Índices de educación ,salud ,mortalidad, demografía. En fin una perspectiva social global de todas las actividades, usos y costumbres. • El propósito de este capítulo es presentar las características y condiciones generales de la población existente en el Área de Estudio Socioeconómico como: • Uso de la tierra, densidad poblacional, salud, educación, empleo, infraestructura, pueblos indígenas, servicios básicos y recursos culturales, así como sus percepciones generales acerca del Proyecto. • Organización política. este punto estudia la manera como se encuentra organizado políticamente la localidad. • Demografía. • cantidad de población del lugar • Crecimiento anual de la población • % de poblaciones urbanas. • Religión (católica, evangélica ,etc.) • Costumbres. • • • • • • Salud mortalidad Morbilidad Natalidad Centros de salud Numero habitantes/medico • • • • Educación Grados de educación en la población. Cantidad y cualidad de profesionales Cantidad de población en edad preescolar ,básica ,secundaria y superior. Porcentajes de población en estudio . Taza de alfabetización. Nivel de escolaridad Índice de inscripción para nivel secundario, superior. • • • • • Actividades económicas • Definición de las principales actividades económicas • Agroindustria • Minería • Industrial. • Turismo. • Comercio • Servicios básicos e infraestructura. • Identificar redes de agua ,electricidad , alcantarillado. • Vías de comunicación. • Infraestructura industrial ,agraria, salud y educación y vivienda. • Seguridad ciudadana: • Índices de criminalidad • Cuantificación delictiva • Entre estas se encuentran los hurtos, las drogas, la violencia doméstica y las lesiones personales, entre otros. • Inversión: • inversión social en educación • inversión social en infraestructura • inversión social en el sector agrícola y pesca • inversión social en el sector salud • inversión social en el sector vivienda • inversión social en el sector otros sectores • (años 2004 al 2006) se han invertido más de $3.883 millones del sistema General de Participaciones en el Sector Educación en Buenaventura, correspondiente al pago de la educación contratada • Es una descripción de la zona de influencia, en cuanto a sus componentes naturales físicos no biológicos. En este capítulo se presenta una descripción/caracterización detallada de las condiciones del componente físico del Área de Estudio Ambiental del proyecto, mediante los siguientes estudios: Geología Geomorfología Caracterización del Suelo Topografía y Batimetría Clima Hidrología Calidad de Aire Ruido Amenazas Naturales • 50 ha. medio fisico del area de influencia. • • • • • • • • Se encarga principalmente de descripción de la línea base geológica la cual incluye información de las formaciones geológicas regionales y locales, y los datos tectónicos del área, entre otros. La geomorfología es un estudio científico de la forma del terreno y de los paisajes, pero abarca también la morfología del fondo marino. La caracterización geológica se realiza principalmente en base a la información recopilada de los estudios proporcionados por la Cartografía (mapas), así como un reconocimiento general y detallado del terreno. Finalidad: El propósito de esta sección es identificar y describir los eventos geológicos más importantes que han tenido lugar en el área de estudio o cerca de ella. por ejemplo: Disposición estratigráfica de las diferentes formaciones. Describir el comportamiento tectónico en el área. descripción de Fallas, dobleces, valles ,colinas,etc. Identificar el material geológico que constituyen cada una de las formaciones. • Como parte de la caracterización del suelo, acá se describirán los tipos de suelo presentes en el área de estudio, los usos de suelos así como su capacidad de uso . • Finalidad: • Es presentar una caracterización y descripción de usos de los suelos en el área de estudio específico. • Se determinará la estabilidad, resistencia y viabilidad de estos materiales ante cualquier obra ingenieril. • El estudio consiste en realizar una descripción de las características topográficas de línea base del Área de Estudio, y describir los aspectos relacionados con la batimetría en las zonas acuáticas. • Finalidad: • Definir la variabilidad de la topografía del área. • Y las características batimétricas. • El reconocimiento del clima es de vital importancia para la interpretación general de las condiciones ambientales del área y su influencia durante la gestión del Proyecto. • Se realiza una consulta de los estudios previos realizados en climatología del lugar y se analizan datos climáticos de estaciones hidrometeorológicas. • Finalidad: • determinar las principales características climáticas de la zona de estudio. Esta sección resume las características hidrológicas más importantes del área de estudio. Entre los aspectos considerados, se desarrollan los siguientes: Calidad del Agua Disponibilidad de Recursos Hídricos Superficiales Uso Actual de los Recursos Hídricos Superficiales Aguas Subterráneas Corrientes,lagos, Mareas y Oleajes. • La calidad del aire sigue siendo uno de los aspectos menos evaluados en la mayoría de los escenarios mundiales, a excepción de algunos puntos muy precisos como son las grandes ciudades y/o sitios donde el deterioro de la misma es de tan flagrante evidencia que literalmente no puede pasar desapercibida. • Finalidad: • Hacer un inventario de emisiones atmosféricas. • Determinación de los posibles efectos de las obras en los niveles de calidad de aire en las áreas aledañas a los sitios donde se desarrollarán los trabajos de investigación. . • El objetivo de este apartado es establecer la línea base de los niveles de ruido, en aquellas áreas urbanas y recreativas que, debido a su proximidad a las zonas de trabajo del Proyecto y por las actividades a ser desarrolladas, podrían considerarse como receptores sensibles. • Como punto final se hace una síntesis de la situación relacionada con las amenazas naturales que pueden ocurrir en la zona del proyecto. Sismicidad los incendios forestales las inundaciones la erosión y deslizamientos de gran magnitud. • Caracterización de la Flora y Cobertura Vegetal • Inventario Forestal • Inventario de Especies Exóticas, Endémicas o en Peligro de Extinción • Caracterización de la Fauna • Ecosistemas Frágiles y Representatividad de los Ecosistemas • Áreas Protegidas . PROTECCIÓN: Conjunto de acciones destinadas a mantener las condiciones originales o impedir alteraciones del ambiente. Función: permitir un proceso de autodesarrollo natural. CONSERVACIÓN: uso racional de los recursos naturales, asegurando su renovación y auto sustentación. Función: usar el ambiente en forma sustentable. • Análisis de la situación ambiental previa en comparación con las transformaciones con las transformaciones del ambiente esperadas • Análisis ,valorización y jerarquización de los impactos positivos y negativos . • Impactos al medio físico • Impactos al medio biológico • Impactos al medio socioeconómico • Impactos al medio histórico-cultural. Lograr una descripción clara de la calidad ambiental del área de influencia directa del proyecto antes del inicio de cualquier actividad. Se debe enfatizar en : Estudio de la biodiversidad flora y fauna. Especies en extinción o riesgo. Patrimonio natural y zonas protegidas Determinación de zonas arqueológicas. Determinación de aéreas culturales de la zona. Determinación de los riesgos en los asentamientos humanos y su relación con el proyecto. Condiciones climáticas de la zona Geología, sismicidad y erosión. Calidad y usos del agua. Calidad del aire Suelos y usos del suelo Aspectos socioeconómicos. • Se deben determinar los efectos positivos o negativos en las diferentes etapas o fases. • Calificación de los impactos más significativos • Identificación de impactos inevitables, irreversibles • Identificación de impactos acumulativos por la ejecución de otros proyectos • Impactos ecológicos: alteración de la estructura y la función de sistemas ecológicos, disminuyendo su capacidad productiva. • Impactos de conservación: alteraciones en el hábitat o fauna y flora silvestres. • Impacto sociales y / o culturales: alteración en el ambiente de las comunidades humanas Objetivos Definir las características geológicas de los materiales que serán excavados a lo largo del túnel. Características geológicas Litología. En este apartado se describen los distintos grupos de materiales encontrados clasificándoles en función de sus características. Materiales de recubrimiento. Se caracteriza por la presencia de depósitos no consolidados. Depósitos aluviales. Se desarrolla en los tramos en los el rio discurre por formaciones blandas, puesto cuando esta corta formaciones duras, encaja erosionando el cause sin producir depósitos importantes. Coluviones. Son formados por la alteración de las rocas de las que proceden y la acumulación de los mismos favorecidos por los procesos gravitacionales actuantes en las laderas. Tectónico. Recubrimiento. Todos los materiales de recubrimiento descansan discordantemente sobre los estratos que se encuentran plegados. Sustrato rocoso. Son estructura plegada que caracteriza la tectónica de la zona. El modelo geomecánico se realiza en base al modelo geológico, pero diferenciando y agrupando distintos materiales en función no sólo de su litología, sino también de su calidad de macizo. En el modelo geomecánico se diferencian cuáles van a ser las fallas o discontinuidades que se van a considerar dentro de la calidad de macizo. Los parámetros del macizo rocoso a introducir en el modelo geomecánico van a depender de la relación de tamaños entre el túnel y la disposición de la fracturación. Modelo geológico. Los aspectos necesarios que deben quedar resueltos en la estructura geológica son: Distribución de litologías a lo largo del túnel. Buzamiento estructura respecto al eje del túnel. Dirección de la estructura respecto al eje del túnel. Tectónica: * Existencia y situación de pliegues * Existencia y situación de fallas, así como espesor de sustratos, indicando por tanto frecuencia de las mismas y su anchura. * Fracturación con características de las fracturas frecuencia, rugosidad, etc.) Presencia de agua o de presión de agua a nivel de donde se va construir el túnel, con zonas de posibles afluencias. Se hace un estudio para conocer las condiciones hidrogeológicas necesarias, para la construcción o explotación. Son las siguientes faces Establecimiento del o de los niveles freáticos y su eventual variación estacional. Existencia de fuentes, manantiales, captaciones de agua, etc., que puedan influir en el túnel, o ser influidos por éste. Permeabilidad o Transmisividad de los diferentes terrenos que pudieran ejercer su influjo en los aportes de agua al túnel durante la vida de la obra. Permeabilidad Y Pérdidas De Carga El suelo es un conjunto de partículas entre las que existen huecos o poros interconectados, de manera que el agua puede fluir a su través. Como es fácil imaginar, el camino de filtración resulta bastante «tortuoso», ya que el agua ha de «sortear» la gran cantidad de obstáculos que suponen las partículas del suelo En consecuencia, en el proceso se producirán pérdidas de carga hidráulica. La mayor o menor facilidad para que se produzca flujo será en función de la granulometría del suelo. El flujo del agua en el terreno Los parámetros geomecánicas a considerar en las distintas formaciones se obtienen: En el caso de suelos, son materiales cuya resistencia a compresión son inferiores a 5 Mpa, mediante los resultados de ensayos de laboratorio, en concreto: * Ensayos triaxiales o de corte directo para determinar los parámetros de rotura según el criterio de Mohr Coulomb. * Ensayos de penetración estándar o ensayos piezométricos para determinar el módulo de deformación. En el caso de rocas, son materiales cuya resistencia a compresión son superiores a 5 Mpa, los parámetros tensodeformacionales se obtienen en base a ensayos en la roca intacta y el efecto de la fracturación, considerado en base al RMR de Bieniawski, GSI de Hoek o últimamente Q de Barton. CLASIFICACIÓN DE BIENIAWSKI. Otorga puntaje a 5 parámetros, con una suma máxima de 100. Parámetros a calificar: 1. Resistencia de la Roca Intacta: A partir de valores de resistencia a la compresión simple (UCS) o de ensayos de carga puntual. Ptje máximo: 15. 2. RQD. Ptje Máximo: 20. 3. Espaciamiento de discontinuidades. Ptje. Máximo: 20. 4. Condiciones de las discontinuidades. Ptje Máximo: 30. 5. Condiciones de Agua Subterránea. Ptje Máximo: 15. RMR= (1)+(2)+(3)+(4)+(5). GSI. Caracterización geotécnica del macizo rocoso según el grado de fracturamiento y resistencia. ÍNDICE Q DE BARTON. Definido a partir de 6 parámetros que forman 3 cuocientes: Q= RQD Jr Jw Jn Ja SRF RQD: Rock Quality Designation Jn: Joint set number Jr: Joint roughness number Ja: Joint Alteration number Jw: Joint water reduction factor SRF: Stress Reduction Factor Prospecciones. El propósito de los sondeos incluye los siguientes aspectos. Confirmar las interrupciones geológicas. Determinar las características del macizo rocoso. Estudiar las condiciones de aguas subterráneas. Proporcionar muestras para los ensayos de laboratorio. Prospecciones ( Sondeos Mecánicos). Galerías y posos. Métodos geofísicos. Gravimétrico. Mide la densidad de masa de los distintos materiales del subsuelo, haciendo mediciones del campo natural gravimétrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta 1000M de profundidad. Dentro de las aplicaciones podemos mencionar: Geometría de cuencas sedimentarias Estudios en zonas arqueológicas Evaluación de campos petroleros en apoyo a la exploración sísmica. Magnetométrico. permite caracterizar el subsuelo a través de la distribución de la susceptibilidad magnética de los distintos materiales del subsuelo directamente relacionada con el contenido de minerales con propiedades magnéticas, haciendo mediciones del campo natural Magnetométrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta decenas de kilómetros de profundidad. Dentro de las aplicaciones podemos mencionar: Investigación de depósitos minerales (magnéticos) Estudios en zonas arqueológicas Evaluación de campos petroleros en apoyo a la exploración sísmica. Resistividad eléctrica. Mide la conductividad eléctrica. Se hace en cualquier zona geológica, permite caracterizar hasta una profundidad de 1000m. Depósitos de grava y perfiles de lechos rocosos. Refracción sísmica. Mide los tiempos de transito de la energía inducida con explosivos. Se hace en rocas ígneas, metamórficas o sedimentarias, permite caracterizar hasta una profundidad de 200m. Mide la profundidad del lecho rocoso. Determina las velocidades de las ondas para determinar las propiedades de algunas rocas. Reflexión sísmica. Mide los tiempos de transito de la energía inducida por varias fuentes. Se hace en principalmente en rocas sedimentarias, permite caracterizar hasta una profundidad, mas de 200m. Mide la profundidad y continuidad de los estratos rocosos. Localiza discontinuidades tales como fallas. Y proporciona datos sobre las condiciones de estratificación. ENSAYOS IN SITU Ensayos en sondeos Ensayos de campo ENSAYOS DE LABORATORIO Ensayos en roca Ensayos en suelos Ensayos en sondeos SPT (Standard Penetration Test): Mide la resistencia a la penetración de suelos y rocas débiles. Ensayos en sondeos SPT (Standard Penetration Test): Mide la resistencia a la penetración de suelos y rocas débiles. Ensayos en sondeos Vane Test: Esta relacionado con la resistencia al corte de un suelo en condiciones no drenadas. Ensayos en sondeos Permeabilidad: Permite hallar el coeficiente de permeabilidad en suelos y rocas. Pueden distinguirse entre: – Ensayo Lefranc: empleado en suelos. – Ensayo Lugeon: empleado en rocas. Ensayos en sondeos Presiométrico y Dilatométrico: Aplicado para la obtención de la resistencia y deformabilidad del suelo y rocas, respectivamente. Ensayos en sondeos Geofísicos: Miden las características elásticas de los materiales. Son útiles y rápidos, pero requieren una adecuada interpretación. Son accesibles y con costes bajos. Entre estos tenemos las diagrafías, sísima Cross hole y Down hole. Ensayos en sondeos – Cross Hole: Ensayos en sondeos – Down hole: Ensayos en sondeos Estudio de discontinuidades: Permiten una observación directa o indirecta de discontinuidades y su orientación. Tensiones residuales: Pueden citarse el de hidrofacturación y las técnicas de reperforación. Ensayos de campo Bombeo: Obtiene los coeficientes de permeabilidad, transmisividad y de almacenamiento. Esfuerzos in situ: La medición de esfuerzos in situ puede ser realizada de forma superficial en las paredes del túnel o en galerías de exploración. Existen 3 técnicas: – Fracturación hidráulica – Resitución de tensiones – Liberación de tensiones Ensayos de campo Placa de carga: Se usa para determinar la resistencia al corte y la deformabilidad de los suelos. Poco usado en los estudios de proyeccto. Ensayos de campo Corte directo: Se aplica a bloques de gran tamaño para analizar la influencia de las rugosidades en la resistencia en gran escala. Ensayos de campo Corte directo: Ensayos de campo Martillo Schmidt o esclerómetro: Ensayo sencillo, rápido y de bajo costo. Obtiene la dureza de la roca relacionada con la resistencia a la compresión simple. Tilt test: Ensayo de corte, de fácil ejecución y bajo coste. Ensayos en roca Petrográfico y mineralógico: Proporcionan un conocimiento sobre la naturaleza de la roca. Densidad, humedad, peso específico, porosidad: Informan sobre el estado en que se encuentra la roca. Ensayos en roca Alterabilidad (Slake durability test): Se somete a la muestra a ciclos de sequedad, humedad y agitación. Ensayos en roca Resistencia a la compresión simple: Ensayos en roca Resistencia a la compresión simple: Pueden medirse también las deformación para hallar el Módulo de deformación y el Coeficiente de Poisson: Ensayos en roca Carga puntual: Utilizado también en ensayos de campo. Proporciona el índice de resistencia a la carga puntual, relacionado con la resistencia a la compresión simple. Ensayos en roca Carga puntual: Ensayos en roca Brasileño: Mide la resistencia a la tracción, que puede obtenerse por dos maneras: Ensayos en roca Brasileño: Rt = P / A A = πD²/4 Ensayos en roca Brasileño: Rt = 0.636 P / (D*T) Ensayos en roca Compresión triaxial: Se aplica a las muestras carga vertical creciente, a la vez que se miden las deformaciones. Ensayos en roca Corte directo: Se realiza sobre superficies de discontinuidad, obteniéndose el ángulo de rozamiento y cohesión. Ensayos en roca Cerchar: Representa un índice de abrasividad de la roca. Ensayos en suelos Granulometría: Proporciona el porcentaje del tamaño de las partículas y su distribución. Límites de Atterberg: Obtiene los valores de la humedad que separan los estados sólido, plástico y líquido. Ensayos en suelos Límites de Atterberg: Ensayos en suelos Contenido en carbonatos: Aporta información sobre el grado de cementación. Contenido en sulfatos: Estima la agresividad del terreno. Contenido de sulfatos: Da idea del origen y deformabilidad del suelo. Mineralógico: Nos proporciona una estimación del comportamiento del suelo. Ensayos en suelos Pinhole: Mide la erosionabilidad (dispersabilidad) de los suelos, es decir su comportamiento frente a la erosión por filtración de agua. Ensayos en suelos Ensayos de expansividad del suelo: – Presión de hinchamiento libre – Presioin de hinchamiento – Ensayo Lambe Ensayos en suelos Ensayos en suelos Compresión simple: Obtiene la resistencia a la compresión simple no confinada de muestras inalteradas, remoldeadas o compactadas. Ensayos en suelos Ensayo de compresión triaxial: Es el ensayo más común para determinar las propiedades esfuerzo-deformacionales de los suelos. TUNELES I. los estudios realizados por los ingenieros y técnicos nos sirven para hacer los estudios necesarios para la construcción de la obra realizando: • mapas geológicos preliminares con sus correspondientes cortes. mostrando regiones favorables y desfavorables del macizo rocoso Objetivos a conseguir con los estudios previos: 1. Determinación del perfil geológico del túnel, con definición litológica y tectónica del terreno atravesado, en especial: • Fallas y contactos mecánicos. • Zonas tectónicas. • Zonas alteradas. • Corrimientos. • Zonas carstificadas o milonitizadas. • Rocas alterables, solubles o expansivas Se debe prestar especial atención a las fallas activas en zonas con riesgo sísmico, analizando las posibles soluciones (cambio de trazado, dispositivos de absorción de desplazamientos, etc.). 2 Caracterización geotécnica cuantitativa de los terrenos, que sirva de base para la utilización de las clasificaciones geomecánicas adecuadas y posterior sectorización del túnel. Debe comprender, al menos, la determinación de los parámetros correspondientes a: • • • • • • Resistencia y deformabilidad. Permeabilidad. Alterabilidad. Expansividad. Erosionabilidad. Comportamiento geológico 3 Recomendaciones sobre tipos de sostenimiento a adoptar para los distintos sectores establecidos, tanto provisionales, con objeto de proteger a los trabajadores, como definitivos. 4 Recomendaciones orientadas a definir los sistemas de ejecución, las cuales deben comprender: • Análisis de la perforabilidad mecánica • Métodos de sostenimiento recomendados. • Métodos de revestimiento recomendados 5 Problemática previsible de la excavación (estabilidad, avenidas de agua. presencia de líquidos o gases, etc.). 6 Análisis específico de las áreas de emboquille y posibles estructuras especiales, que comprenda los siguientes aspectos: • • • • Estudio de estabilidad de taludes en zonas de acceso al túnel. Recomendaciones sobre la zona de emboquille. Revestimientos en zonas de emboquille. Estudios complementarios para estructuras especiales INFORME GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PRESENTACIÓN DE DATOS • Los datos procedentes de los sondeos deberían ser presentados en registros geotécnicos bien ejecutados. • Los datos obtenidos en los estudios de discontinuidades deberian ser presentados en proyecciones esféricas (estereográficas) tales como las de Schmidt o Wulff. • Un resumen de todos los datos geológicos, incluyendo las condiciones hidrogeológicas, deberían ser incluidos en fichas de datos con el fin de clasificar el macizo. La ficha debería incluir los siguientes Aspectos: Nombre del proyecto. Situación del estudio. Persona que lo realiza. Fecha. Resistencia de la roca intacta. Dirección y buzamiento estratificación. • Dirección y buzamiento de las diferentes familias de discontinuidades. • Espaciamiento de discontinuidades • Persistencia o continuidad. • Separación (abertura). • • • • • • • Relleno. • Rugosidad. • Estado de las paredes. • RQD. • Agua subterránea. • Esfuerzos in si/u • RMR • Región estructural. • Tipo de roca. • Profundidad. • Fallas. • Comentarios generales y datos adicionales INFORME El informe de la investigación contendrá la descripción del emplazamiento y presentará los resultados de los trabajos de campo y laboratorio. Cuando se requiere una interpretación y recomendaciones, puede ser adecuado separar la parte descriptiva de la ingenieril A. Informe geológico-geotécnico descriptivo : • Descripción exacta de la ubicación del emplazamiento y las situaciones de sondeos, calicatas y ensayos de campo. • Suministro de una revisión general de la geología. En algunos casos, consistirá en una simple descripción de la información disponible en mapas y memorias. En otros, deben proporcionarse los resultados de la cartografía ingeniero geológica. • Inclusión de la totalidad de los datos obtenidos, comparando los datos de campo y laboratorio y comentando los resultados anómalos. • La testificación de los sondeos es de gran importancia, teniendo en cuenta los datos de perforación, descripciones in situ y en el propio laboratorio. B Informe geológicInforme geológico·geotécnico: en esta parte, deben ser evaluadas las condiciones del terreno y agua subterránea en relación a los problemas ingenieriles. Podría incluir los siguientes aspectos: • Corte interpretativo por el eje del túnel (entre sondeos), para ilustrar las condiciones existentes del terreno y su variabilidad lateral y en profundidad. Es conveniente realizar cortes transversales al trazado en algunos puntos y la planta geológica a la cota del túnel. • División del terreno en un número de zonas, dentro de las cuales los parámetros geotécnicos permanecen relativamente constantes. • La naturaleza y extensión de las recomendaciones dependerá de los términos de referencia y, por supuesto, de la naturaleza del problema involucrado. • En cualquier caso, las recomendaciones no deben producir una situación de riesgo ni ser excesivamente conservadoras. GRACIAS
