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11
HCTOR SALAZAR BONILLAHCTOR SALAZAR BONILLAINGENIERO CIVIL, M.Sc., Ph.D.INGENIERO CIVIL, M.Sc., Ph.D.
DiseoDiseo y y ClculoClculo EstructuralEstructural de de TnelesTneles
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS, ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS, HIDROGEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA HIDROGEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA
DISEO DE TNELES DISEO DE TNELES
22
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
INTRODUCCIN ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOTCNICAS ANLISIS GEOTCNICOS DISEOS GEOTCNICOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
33
INTRODUCCIN Para todo tipo de obras en roca o suelo como
tneles, presas, taludes, etc., la calidad y detallede los estudios, investigaciones e informacingeolgica, hidrogeolgica y geotcnicadisponible permite la realizacin de un diseoapropiado, una seleccin optima de la tecnologade construccin, un proceso constructivo conmenor riesgo e incertidumbre y una obra de mejorcalidad en un menor plazo y con un menor costo.
Las inversiones en estudios e investigacionestienen una rentabilidad mayor a 10 veces.
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44
INTRODUCCIN ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOTCNICAS ANLISIS GEOTCNICOS DISEOS GEOTCNICOS ANLISIS GEOTCNICOS EN COLOMBIA CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
55
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS Planeacin de actividades Recopilacin y anlisis de informacin previa Fotointerpretacin geolgica
Fotografas satelitales Fotografas areas
Cartografa geolgica, hidrogeolgica y geotcnica Tipo de roca, estratigrafia, litologa, textura, tamao, forma de granos,
minerales principales, estructura, composicin, tipo de plegamiento,escala y simetra, meteorizacin, dureza, RQD, discontinuidades,numero y distribucin, orientacin, tipo , persistencia, espaciamiento,forma, rugosidad, relleno, presencia y cantidad de agua, etc.
Anlisis de discontinuidades Interpretacin geolgica y generacin de un DGTM modelo digital
del terreno en escalas 1:10.000 para prefactibilidad y factibilidadhasta 1:1.000 o menor para diseo definitivo.
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ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
Imagen Satelital Imagen Satelital Sector Bogot Sector Bogot ArmeniaArmenia(Tnel la Lnea, 8.6 km, 2500 msnm)(Tnel la Lnea, 8.6 km, 2500 msnm)
Bogot
Girardot
Ibague
Nevado del Tolima
Calarca
Pereira
Armenia
Ubicacin de diferentes Ubicacin de diferentes alternativas de Talternativas de Tnelnel La La LneaLnea
Portal Galicia
Portal Bermelln
Portal Santo Domingo
Portal Anaime
A.T.F
Portal Las Amricas
Portal La Paloma
Portal inferior Portal inferior SANTO DOMINGOSANTO DOMINGO
Alternativa sitio de
plataforma
Alternativa sitio de portal
CALARC
ARMENIA
Portal superior Portal superior -- ANAIMEANAIME
Alternativa sitio de
plataforma
Alternativa sitio de portal
CAJAMARCA
Puente actual
1111
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS FOTOGEOLOGA ESTRUCTURA GEOLGICA
Capas de diferente resistencia a la meteorizacin producen crestas yvalles los cuales pueden detectarse con el estereoscopio
Los lineamientos debidos a la estratificacin se caracterizan por supersistencia, paralelismo con otros, espaciamiento definido
Los afloramientos de capas horizontales siguen aproximadamente laslneas de nivel y los de capas con buzamientos producen formascaractersticas al cruzar colinas y valles
Los buzamientos de taludes pueden ser aparentes y dar una buenaindicacin de la direccin del buzamiento y permitir su estimacin
Cuando existe plegamiento, la variacin de buzamiento a lo largo delafloramiento de las capas puede evidenciar el trazado del pliege ypermitir una estimacin de su inmersin
Las fallas pueden aparecer como lineamientos meteorizados opueden resaltar si se presentan diques resistentes. A diferencia de lasdiaclasas, se caracterizan por presentar un desplazamiento relativode las rocas situadas a ambos lados
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1212
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS FOTOGEOLOGA LITOLOGA
Los diferentes tipos de terreno tienden a mostrar diferencias porejemplo en relieve, red de fracturacin y vegetacin que puedereconocerse en la fotografa area
Los sedimentos y metasedimentos presentan una aparienciaestratificada, indicada por diferencias en tono, relieve y vegetacin
El metamorfismo agrupa las capas de forma ms uniforme en suresistencia a la erosin, fuerte buzamiento, plegamiento apretado
Los afloramientos de caliza, arenisca, cuarzoesquistos y cuarcitastienen tendencia a tonos claros. Las rocas arcillosas, lutitas, pizarrasy esquistos micaceos dan tonos intermedios y las anfibolitas dantonos oscuros
Las rocas cidas presentan tonos claros y tienden a fracturarseregularmente, mientras que las rocas bsicas son oscuras y no esprobable que esten fracturadas en forma regular
Los depsitos superficiales pueden ser transportados o residuales.Los transportados reflejan su modo de transporte. Los residualesreflejan la geologa infrayacente
FOTOGEOLOGA - GEOMORFOLOGA
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1313
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCASGEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCAS
1414
1515
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCASGEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCAS
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ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCASGEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCAS
1919
Cartografa geolgica, hidrogeolgica ygeotcnica Tipo de roca, estratigrafia, litologa,
textura, tamao, forma de granos,minerales principales, estructura,composicin, tipo de plegamiento, escalay simetra, meteorizacin, dureza, RQD,discontinuidades, numero y distribucin,orientacin, tipo , persistencia,espaciamiento, forma, rugosidad, relleno,presencia y cantidad de agua, etc.
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
2020
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
2121
Coordenadas/Altura: Fecha:Foto Nr. ORIENTACION, ESCALA Elabora:
DESCRIPCION DE LA ROCA 1Nombre de la rocaFORM ACIN (/Gr.), UNIDADES PRESENTES, COLOR
Textura:TAM AO, FORM A y ARREGLO de GRANOS
M inerales principales: TAM AO, FORM A
Estructura:CUERPOS DE ROCA DIFERENCIABLES PORTEXTURA, COM POSICIONTIPO DE PLEGAM IENTO: escala, simetra
M A C IZ O A lt eracin / D urez a: R QD :R OC OSO M et eor izacin:
R EGIST R O D E D ISC ON T IN U ID A D ES 1
Nmero de juegos y dist ribucin:
No. Tipo Persis Esp/ to Forma Rugos Apert Durez AguaOrden Az. bz/to m m JRC mm JCS (l/min)de la diaclasa
Orientacin RellenoEstado de paredes
2222
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA TNELES VIALESGEOTCNICAS PARA TNELES VIALES
DIAGNOSTICO Y EVALUACION DE LOS TUNELES EN EL SALVADOR COORDENADAS, ALTURA
Hoja de Documentacin de Ingeniera Geolgica y Clasificacin de los Macizos Rocosos
FECHA ELABORADO
Formacin: Nombre de la Roca
RCI (M pa) FOTOS NO: Dibujo (esquemtico ) Escala no def inida
M ETEORIZACION
ninguna poca moderada alta completa suelo residual
DUREZA DEL ROCA
extr. fuerte muy fuerte fuerte moderada blanda muy blanda extr. Blanda
SUELO COHESIVO
muy suave suave f irme rigido muy rigido duro
INFLUENCIA DE AGUA SUBTERRANEA
seco solo humedo mojado goteando f ilt rando corriendo (l/sec)
TIPO ORIENTACION RUGOSIDAD PERSISTENCIA (m) ESPACIAM . (cm) RELLEN. NO. DE (Angulo Dir./Buz)
S U P r s sl
JUNT
Foto Foto
T ipo R ugo sidad Espac iamientoFalla F ESCALON S rugoso r extr. cercano < 2 cmJunta J liso s muy cercano 6 - 2 cmEspejo Sl pulido sl cercano 20 - 6 cmFractura Fr ONDULADO U rugoso r moderado 60 - 20 cmEsquistocidad Sc liso s ancho 200 - 60 cmPlano de foliacin B pulido sl muy ancho > 200 cm
Foliacin Fl PLANO P rugoso rCorte Sh liso sPliege Fo pulido sl P ro piedades Lito lgicas y C o mpo rtamiento de las R o cas
P ersis tencia T ipo del R e lleno F recuencia de F racturasmuy baja 15baja 1 - 3 m M n/Fe-mineralizaciones : mfm malo 15 - 8media 3 - 10 m relleno milonitico : fg moderado 8 - 5alta 10 - 20 m brecha milonitica : fb bueno 5 - 1
muy alta > 20 m cementado y ot ros : co excelente < 1
CARACTERISTICAS DE JUNTAS
ORIENTACION DE LA PARED INVESTIGADA
2323
ANLISIS ESTADSTICO DE DISCONTINUIDADES
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
2424
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCASGEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCAS
2525
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCASGEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCAS
2626
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCASGEOTCNICAS PARA MECANICA DE ROCAS
2727
ANLISIS ESTADSTICO DE DISCONTINUIDADES CON ELPROGRAMA DIPS
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2828
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
2929
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3232
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS ASPECTOS HIDROGEOLGICOS
Disponibilidad de informacin como mapas hidrogeolgicos ypublicaciones
Condiciones generales: acuiferos, reas con flujo artesiano,movimiento del agua subterrnea, qumica del agua,permeabilidad y lmite entre agua salobre y agua potable.
Niveles piezomtricos, coeficiente de permeabilidad basadosen investigaciones in situ o ensayos de laboratorio,coeficientes de almacenamiento y parmetros geoqumicos
Propiedades hidrogeolgicas de rocas y suelos. Acuiferos,acuitardos, acuicludos, acufugos
Fuentes y filtraciones. Fuentes permanentes e intermitentes,lneas de filtracin, corrientes peridicas y cuantificacin deflujos.
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qCONCEPTOS BSICOS DE HIDROGEOLOGALa hidrogeologa de una zona se encuentra
determinada por los siguientes factores:Las caractersticas geolgicas del rea. El
comportamiento de las diferentes litologas esdiferente con respecto al agua, en cuanto a lacapacidad de almacenarla y transmitirla.La climatologa, que se constituye en la principal
fuente de agua y condiciona la recarga de losacuferosLa geomorfologa, que tambin condiciona el
comportamiento hidrogeolgico de la zona.Cuando la escorrenta superficial se da convelocidades altas, la posibilidad de infiltracionesdisminuye.
qCONCEPTOS BSICOS DE HIDROGEOLOGAEl origen de las aguas subterrneas
puede ser de:Aguas metericas procedentes de
precipitaciones atmosfricasAguas metamrficas que se forman en
los procesos fsico qumicos demetamorfizacin de la rocaAguas juveniles que se forman en
procesos de diferenciacin magmtica enel ascenso de rocas gneas hacia lasuperficie.
qCONCEPTOS BSICOS DE HIDROGEOLOGALos mecanismos de almacenamiento del
agua en formaciones rocosas subterrneasson:Agua libre, formando corrientes fluyentes con
una superficie libreAgua de retencin en materiales granulares,
retenida por fuerzas de tipo polarAgua capilar, se encuentra sobre el nivel
piezomtrico, retenida por fuerzas de capilaridadAgua de gravedad, que rellena los poros, fisuras
y fallamientosAgua de constitucin, y hace parte de la
estructura qumica de las formacionesgeolgicas
qCONCEPTOS BSICOS DE HIDROGEOLOGALas formaciones geolgicas se clasifican en
funcin de su capacidad de almacenar ytransmitir el agua en los siguientes tipos:Acufero, es la formacin que posee la facultad
de absorber, contener y transmitir agua, comopueden ser las arenas y gravasAcuitardo, puede absorber y contener el agua,
pero la transmite muy lentamente, como lasarcillas arenosas o limosasAcuicludo, es la formacin que puede contener
agua, pero sin poder transmitirla, como lasarcillasAcufugo, no puede contener, absorber, ni
transmitir el agua, como el caso de un macizograntico sin fracturamiento.
qCONCEPTOS BSICOS DE HIDROGEOLOGA
qCONCEPTOS BSICOS DE HIDROGEOLOGALos parmetros hidrogeolgicos ms
importantes son:Porosidad, es la relacin entre el volumen de los
poros y el volumen total del material. Muestra lacapacidad de almacenar el agua.Permeabilidad o conductividad hidrulica, es la
propiedad del material que permite la filtracin ycirculacin del agua a travs de porosconectados entre s.Gradiente hidrulico, es la diferencia de carga
hidrulica entre dos puntos de la zona saturadaen relacin con la distancia que los separa.Transmisividad, cuantifica la capacidad que
tiene un acufero para ceder agua.
3939
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MODELACIN HIDROGEOLGICA 3DTnel La Lnea
MODELACIN HIDROGEOLGICA 3DTnel La Lnea
MODELACIN HIDROGEOLGICA 3DTnel La Lnea
MODELACIN HIDROGEOLGICATnel La LneaMODELACIN HIDROGEOLGICA 3DTnel La Lnea
MODELACIN HIDROGEOLGICA 3DTnel La Lnea
0
100
200
300
400
500
600
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
Tiempo (das)
Cau
dal (
l/s)
MODELACIN HIDROGEOLGICA 3D
4646
INTRODUCCIN ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOTCNICAS ANLISIS GEOTCNICOS DISEOS GEOTCNICOS ANLISIS GEOTCNICOS EN COLOMBIA CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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4747
Objetivos de los sondeos mecnicos Estudiar los taludes, cimentaciones,
portales, pozos y estructuras subterrneas principales
Detectar distintas litologas presentes en el macizo rocoso
Obtencin de muestras para ensayos de laboratorio
Analizar las zonas con potenciales fallas o rocas de baja calidad
Facilitar ensayos de campo
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4848
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4949
Estudios e investigaciones geotcnicas Sondeos mecnicos
Recomendacin de la Sociedad Internacional de Mecnica de Rocas (ISRM) de 1 a 1.5 la longitud del tnel
Sondeos cada 300 a 750 metros
TNELCARRETERO
LONGITUD(m)
SONDEOS(m)
%
Boquern 2.405 1.125 46%
Buenavista 4.520 950 21%
San Jernimo 4.600 1.000 ? 22%
Oriente 8.200 1.055 13%
La Lnea 8.600 2.060(+8.600)
24%(124%)
Tobiagrande Puerto SalgarRuta del Sol
6.0975.2392.180960
0
550250
0%
25%25%
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
5050
5151
5252
5353
5454
5555
5656
5757
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOTCNICAS GEOTCNICAS TNEL DE SUMAPAZTNEL DE SUMAPAZ
5858
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOTCNICAS GEOTCNICAS TNELES RUTA DEL SOLTNELES RUTA DEL SOL
5959
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOTCNICAS GEOTCNICAS TNELES RUTA DEL SOLTNELES RUTA DEL SOL
6060
6161
6262
Testificacin de los sondeos mecnicos Nmero del sondeo, lugar y fecha de
realizacin, inclinacin, tipo de corona, dimetro de perforacin, equipo, etc.
Litologas y descripcin grfica Recuperacin y RQD (Rock Quality
Designation) Fracturacin y alteracin Nivel fretico Muestras para ensayos de campo y laboratorio
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6363
LOCALIZACION: Q. LOS CRISTALES INCLINACION: 44 CON VERT.COORDENADAS: N: 984186,96 E: 839197,17 INICIO: 07 - 06 - 99
ELEVACION: 2604,50 metros. TERMINADA: 27 - 07 - 99
DESCRIPCION PROF RECOBRO RQD ESTRUCTURAS OBSERVACIONES
% %
algunos fragmentos de esquistos negros grafitosos, con
9 de junio
-3.56.5 - 7.5+4.0
1.9 - 3.0
0
043
27
REGISTRO DE PERFORACIN No. PT - TL - 9ESTUDIOS FASE III CRUCE DE LA CORDILLERA CENTRAL
HA
BA
NA
VE
RD
OS
A
3.0 - 4.0
4.0 - 5.0
7 de Junio
+ 0.800.0 - 1.0SUELOS RESIDUALES carmelitos, de cenizasvolcnicas: arcillas arenosas (f,m), trazas de raices,medio firmes.
FRAGMENTOS de CUARZO y ESQUISTOS, gris averdes, de forma tabular y tamaos entre de 0.5 - 4.0cm., en una matriz de arcilla limosa habana rojiza.
5.5 - 6.5
5.0-5.5
GR
IS O
SC
UR
A (p
erdi
da e
n 40
%)
7.5 - 9.4
NQ
1.0 - 1.9
0
9
8ESQUISTOS negros grafitosos, presentan altocontenido de micas (muscovita), pirita y oxidos,ademas se presentan diminutas venas de cuarzo quealcanzan hasta 0.5 cm de espesor, muy meteorizados,muy fracturados.
HW
de arena(m,g) limosas, carmelitas a grises, particulas alargadas de cuarzo y mica.
41
27
25
35
36
40
0
1
6
5
4
31
7
3
2
DIA
ME
TRO
MUESTRAS
PR
OF(
m).
SIM
BO
LO
RE
VE
ST.
CA
JAS
DIRECCION: AZIMUT 135
PROF. TOTAL: 86.15 metros
No.
1
Foliacin ondulada, engeneral paralela al ejede perforacin.Micropliegues sinorientacin definida
Foliacin ondulada, inclinacin aprox paralela al eje de perforacin. Se observan muchos
0
0
0
0
0
6464
LOCALIZACION: TUNEL No. 2 INCLINACION: VERTICALCOORDENADAS: INICIO: 03 - 08 - 03 depto. La Libertad, El Salvador
ELEVACION: TERMINADA: 04 - 08 - 03
PROF RECOBRO RQD
% %.5
85,0
91,0
DIRECCION: Km.64.5 Carretera CA-2
PROF. TOTAL: 5.10 metros
58,0
Calidad de la roca: Muy pobre
Sondeo realizado en VD 01/02
CA
JAS
DESCRIPCION ESTRUCTURA OBSERVACIONES
10,0
Pavimento
1
Calidad de la roca: RegularHW
Conglomerado basltico, color gris oscuro,fracturado, con juntas cerradas.
DIA
ME
TRO
MUESTRASP
RO
F(m
).
SIM
BO
LO
RE
VE
ST.
2,8
3
Conglomerado basltico, color gris oscuro,fracturado, con juntas cerradas.
2.5
3.5
3,8
NQ
.21
.5
Capa de Rodamiento: Concreto Hidrulico
REGISTRO DE PERFORACIN No. TA-01-02DIAGNOSTICO Y EVALUACION DE LOS TUNELES EN EL SALVADOR
85,0
1
Base granular: Canto rodado, tamaomximo del agregado igual a 3.00 pulg.
1.5
2
4
Conglomerado, color gris oscuro, fracturado,con juntas cerradas. 14,0
Calidad de la roca: Muy pobre
6565
Tnel 3 HORIZONTAL: ---VD 03/03 VERTICAL : X61.0 mts. Lateral Derecho ALTURA:
HILTI DD250 DIAMETRO: 4 " (10.0 cm.)FECHA DE EXTRACCION: 14/07/2003 OPERADORES: Alex Ramirez - Omar de la O
0,00
0,10
0,50
LOCALIZACION: No. DE NUCLEO:UBICACIN:
Capa de Rodamiento: Mezcla asfltica en caliente
DIAGNOSTICO Y EVALUACION DE LOS TUNELES EN EL SALVADORREGISTRO DE EXTRACCION DE NUCLEOS
EQUIPO UTILIZADO :
PROF. (m) DESCRIPCION DEL MATERIALSIMBOLOGIA COMENTARIOS
Base granular (material selecto, grava y arena)
6666
Estudios e investigaciones geotcnicas Ensayos en las perforaciones o galeras
Permeabilidad tipo Lugeon o Lefranc Permeabilidad, transmisividad y almacenamiento
(bombeo) Diagrafas (logging): microssmico, elctrico,
radioactivo (gammagrafa), otros Esfuerzos in situ
Overcoring, Gato plano, Fracturacin hidrulica, Placa de carga, corte in-situ
Temperatura Nivel fretico
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
6767
Ensayo de permeabilidad
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
6868
Ensayo de esfuerzos in situ
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
6969
Estudios e investigaciones geotcnicas Investigaciones geofsicas
Ssmica de refraccin Ssmica de reflexin Gravimetra Magnetometra Sondeos elctricos verticales (SEV) Radioactividad Registro termogrfico Medicin de esfuerzos y deformaciones en
galeras
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7070
Estudios e investigaciones geotcnicasTNEL LA LNEALOS CRISTALES
PERFIL SSMICO 2
2580,02600,02620,02640,02660,02680,02700,02720,02740,02760,02780,0
0 20 40 60 80 100
120
140
160
180
200
220
DISTANCIA, m
ELEV
AC
IN
, m.s
.n.m
.
Superf icie
Interfase 1
Interfase 2V2=3900 m/sCapa 1
Capa 2V1=500 m/s
Capa 3 V3=4900 m/s?
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7171
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7272
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
SondeosSondeos ElctricosElctricos VerticalesVerticales (SEV)(SEV)
7373
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
SondeosSondeos ElctricosElctricos VerticalesVerticales (SEV)(SEV)
7474
Estudios e investigaciones geotcnicas Ensayos de laboratorio
Petrografa o seccin delgada Composicin qumica Carga puntual Compresin inconfinada con y sin deformacin Compresin Triaxial Corte directo Abrasividad tipo Cerchar Velocidad de onda
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7575
ENSAYOS DE PETROGRAFIA O SECCIN DELGADA
OBJETIVO:Determinacin de parmetros como composicin mineralgica, laAnisotropa, micro estructura, tamao de grano y la textura, mediante el examen de muestras pulidas utilizando tcnicas de luz reflejada.
1. Determinacin de minerales presentes2. Determinacin de micro fracturas y alteraciones secundarias3. Tamao del grano4. Anlisis de la micro estructura5. Anlisis de la matriz que envuelve los granos
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7676
ENSAYOS DESECCIN DELGADA
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7777
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA CARGA PUNTUAL
OBJETIVO:Es un ensayo ndice para la clasificacin de materiales rocosos En trminos de resistencia. Se puede correlacionar con la Resistencia a compresin simple o a la traccin simple.
Cuantifica el ndice de Resistencia a la Carga Puntual Is(50) y elIndice de Anisotropa I a(50)
Se ensayan ncleos en forma axial o diametral o de formas Irregulares, con un equipo porttil.
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7878
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA CARGA PUNTUAL
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
7979
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA CARGA PUNTUAL
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA TNELES VIALESGEOTCNICAS PARA TNELES VIALES
SONDEO MUESTRA No. LOCALIZACIN Tipo L(mm) W (mm) D(mm) P(N) De (mm) De (mm) Is F Is(50) c duc (MPa)PT-TL-15 106 CHORROS 14,6 a 46 37 400 2167,05 46,55 0,1846 0,968 0,18 22,20 3,97PT-TL-15 107 CHORROS 14,6 a 46 38 350 2225,62 47,18 0,1573 0,974 0,15 22,20 3,40PT-TL-15 108 CHORROS 26,3 a 46 33 600 1932,77 43,96 0,3104 0,944 0,29 22,20 6,50PT-TL-15 109 CHORROS 26,3 a 46 31 200 1815,64 42,61 0,1102 0,931 0,10 22,20 2,28PT-TL-15 110 CHORROS 42,05 42,25 a 48 29 1700 1772,35 42,10 0,9592 0,926 0,89 22,60 20,06PT-TL-15 111 CHORROS 42,05 42,25 a 48 29 1900 1772,35 42,10 1,0720 0,926 0,99 22,60 22,42PT-TL-15 112 CHORROS 55,9 56,2 a 47 39 1750 2333,84 48,31 0,7498 0,985 0,74 22,40 16,54PT-TL-15 113 CHORROS 55,9 56,2 a 47 37 2750 2214,16 47,05 1,2420 0,973 1,21 22,40 27,07PT-TL-15 114 CHORROS 55,9 56,2 a 47 39 1950 2333,84 48,31 0,8355 0,985 0,82 22,40 18,43PT-TL-15 115 CHORROS 55,9 56,2 a 47 36 2000 2154,32 46,41 0,9284 0,967 0,90 22,40 20,11PT-TL-15 116 CHORROS 71,7 72 a 47 39 2000 2333,84 48,31 0,8570 0,985 0,84 22,40 18,90PT-TL-15 117 CHORROS 71,7 72 a 47 29 3950 1735,42 41,66 2,2761 0,921 2,10 22,40 46,96PT-TL-15 118 CHORROS 71,7 72 a 47 39 4200 2333,84 48,31 1,7996 0,985 1,77 22,40 39,69PT-TL-15 119 CHORROS 71,7 72 a 47 39 2350 2333,84 48,31 1,0069 0,985 0,99 22,40 22,21PT-TL-15 120 CHORROS 85,15 85,3 a 47 28 4050 1675,58 40,93 2,4171 0,914 2,21 22,40 49,48PT-TL-15 121 CHORROS 89,7 89,9 a 47 37 1800 2214,16 47,05 0,8129 0,973 0,79 22,40 17,72PT-TL-15 122 CHORROS 98,25 98,45 a 47 37 7500 2214,16 47,05 3,3873 0,973 3,30 22,40 73,83PT-TL-15 CHORROS 115 115,2 a 47 29 8000 1735,42 41,66 4,6098 0,921 4,25 22,40 95,12PT-TL-15 CHORROS 115 115,2 a 47 29 8000 1735,42 41,66 4,6098 0,921 4,25 22,40 95,12PT-TL-15 CHORROS 115 115,2 a 47 29 7000 1735,42 41,66 4,0336 0,921 3,72 22,40 83,23PT-TL-15 CHORROS 123 123,2 a 47 28 9000 1675,58 40,93 5,3713 0,914 4,91 22,40 109,96PT-TL-15 CHORROS 123 123,2 a 47 29 5500 1735,42 41,66 3,1693 0,921 2,92 22,40 65,39PT-TL-15 CHORROS 123 123,2 a 47 32 8000 1914,95 43,76 4,1777 0,942 3,93 22,40 88,13PT-TL-15 234 CHORROS 14,6 d 34 47 1450 2209 47 0,656 0,97 0,636 19,8 12,59PT-TL-15 235 CHORROS 26,3 d 29 47 1150 2209 47 0,52 0,97 0,504 18,85 9,50PT-TL-15 236 CHORROS 42,05 d 58 47 2250 2209 47 1,018 0,97 0,987 24,32 24,00PT-TL-15 237 CHORROS 56,2 d 29 47 2300 2209 47 1,041 0,97 1,001 18,85 18,87PT-TL-15 238 CHORROS 72 d 65 47 7000 2209 47 3,169 0,97 3,074 24,5 75,31PT-TL-15 239 CHORROS 85,3 d 31 47 1100 2209 47 0,498 0,97 0,483 19,2 9,27PT-TL-15 240 CHORROS 98,45 d 26 47 6000 2209 47 2,716 0,97 2,634 18,4 48,47PT-TL-15 241 CHORROS 115 d 38 47 10500 2209 47 4,753 0,97 4,61 20,6 94,97PT-TL-15 242 CHORROS 123 d 40 47 6000 2209 47 2,716 0,97 2,634 21 55,31
PROF.
CONSORCIO LA LNEA
CARGA PUNTUAL TUNEL LA LINEA
8080
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION INCONFINADA
OBJETIVO:Es un ensayo para definir la resistencia de una muestra de Geometra regular de altura como mnimo dos veces su dimetrocaracterizar y clasificar el ncleo de una roca intacta.
Los especimenes deben ser cilindros regulares rectos con unaRelacin altura / dimetro 2,5 a 3 veces. No se recomienda unDimetro menor del que se obtiene con una broca NX es decir54 mm. El dimetro debe estar relacionado con el tamao del Grano ms grande presente en la roca, mediante una relacin de por lo menos 10 a 1.
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
8181
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION INCONFINADA SIN MEDICION DE DEFORMACION
SONDEO MUESTRA No.LOCALIZACIN Dimetro (cm) Longitud (cm) rea (cm) Volmen (cm) Peso Nucleo (gr) Peso Especfico (gr/cm) Carga Mxima (Ton) sc (kg/cm)PT-TL-10 12 30,15 31,2 4,72 11,19 17,50 195,80 584,8 2,99 13,4 765,83PT-TL-10 13 43,8 46,75 4,68 11,15 17,20 191,80 584,3 3,05 10,8 627,83PT-TL-10 14 62,83 63,87 4,67 11,07 17,13 189,61 582,1 3,07 11,2 653,87PT-TL-10 15 73,8 75,25 4,66 11 17,06 187,61 579,7 3,09 20,4 1196,10PT-TL-10 16 89,45 92,05 4,69 11,15 17,28 192,62 556,9 2,89 23,2 1342,92PT-TL-10 17 104,3 105,9 4,64 10,61 16,91 179,41 560,6 3,12 12,2 721,49PT-TL-10 18 120,2 121,9 4,68 11,18 17,20 192,32 575,1 2,99 18,8 1092,89PT-TL-10 19 133,7 136,6 4,69 11,66 17,28 201,44 621,2 3,08 7,8 451,50PT-TL-10 20 148,7 151,7 4,7 11,16 17,35 193,62 589,4 3,04 12,8 737,77PT-TL-10 21 165,2 168 4,68 11,1 17,20 190,94 582,4 3,05 13,4 778,97PT-TL-10 22 180 193,9 4,69 10,85 17,28 187,44 573,1 3,06 14,2 821,96PT-TL-10 23 180 193,9 4,7 11,05 17,35 191,71 576,7 3,01 11,2 645,55PT-TL-10 24 197,5 4,69 11,72 17,28 202,47 581,3 2,87 4,8 277,85PT-TL-10 25 207,8 210,9 4,7 10,57 17,35 183,38 561,1 3,06 9,2 530,28PT-TL-10 26 223,3 225,3 4,69 11,22 17,28 193,83 576,8 2,98 5,2 301,00PT-TL-10 27 223,3 225,3 4,69 10,67 17,28 184,33 557,2 3,02 7,4 428,35PT-TL-10 28 247 250,1 4,7 11,14 17,35 193,27 584,8 3,03 12,8 737,77
PROF.
CONSORCIO LA LNEA
COMPRESION INCONFINADA
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
8282
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Formato de EnsayoDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL FE S-32CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES Y OBRAS CIVILES
COMPRESION INCONFINADA EN ROCAProcedimiento de Ensayo: PE S-32 Norma Tcnica de referencia: ASTM D 3148
Muestra No.: T - 4Identificacin: PT - TL - 11Profundidad: 177.00 m
Fecha de ensayo: 07/04/2000Sector: Alaska
D IMENSIONES Y PROPIEDAD ES DE LA MUEST RA
Dimetro 5,42 cm Altura 8,80 cmArea 23,06 cm2 Volumen 202,84 cm3
Peso 580,67 g Peso unitario 2,86 g/cm3
Esfuerzo Mximo = 319 kg/cm2
OBSERVACIONES GENERALES:
CM - SE - 2000 - 47
ORDEN DE TRABAJO:
Grfica de Esfuerzo vs. Deformacin Unitaria
0
50
100
150
200
250
300
350
-0,0002 0,0000 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,0010 0,0012 0,0014 0,0016 0,0018 0,0020
Deformacin Unitaria
Esfu
erzo
(kg/
cm2 )
e1
e2
e2 + 2*e2
Mdulo Eav: 276052 kg/cm2
n = 0.113
8383
Grfica de Esfuerzo vs. Deformacin Unitaria
0
100
200
300
400
500
600
0.0000 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.0010 0.0012 0.0014 0.0016
Deformacin Unitaria
Esfu
erzo
(kg/
cm2 )
ENSAYOS DE COMPRESION INCONFINADA CON MEDICION DE DEFORMACIONES
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
8484
ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESION TRIAXIAL
OBJETIVO:Medir la resistencia de especmenes rocosos cilndricos sometidosA compresin triaxial. Suministra valores necesarios paraDeterminar la envolvente de resistencia y a partir de sta, calcularLos valores del ngulo de friccin interna y la cohesin aparente.
El equipo utilizado incluye una cmara triaxial, una maquina deCarga y un equipo para generar la presin de confinamiento.
Los especimenes deben ser similares a los usados para los Ensayos de compresin inconfinada.
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8585
ENSAYOS TRIAXIALES
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
8686
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Formato de EnsayoDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL FE S-20CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES Y OBRAS CIVILES
TRIAXIAL ESTTICO EN ROCAProcedimiento de Ensayo: PE S-21 Norma Tcnica de referencia: ASTM D 3148-93
Muestra No.: T 6Perforacin: PT - TL - 15Profundidad: 119.00 m
Ensayo: TRIAXIAL ROCA
Fecha de ensayo: 23/03/2000Sector:
D IMENSIONES Y PROPIEDADES DE LA MUEST RA
Altura 9,54 cm Peso Unitario 2,79 g/ cm3
Dimetro 4,76 cm Carga Mx. Punto 1 8591 kg
rea 17,82 cm2
Carga Mx. Punto 2 15311 kg
Volumen 45,43 cm3
Carga Mx. Punto 3 16903 kg
Velocidad de deformacin 100 kg/ seg
ORDEN DE TRABAJO:
CM - SE - 2000 - 034
200
400
600
800
1000
Esf
uerz
o D
esvi
ador
[kg
/cm
2 ]
sd
s3 = 100
s3 = 50
s3 = 150 kg/cm2
kg/cm2
kg/cm2
Grfica de Esfuerzo Desviador vs. Deformacin Unitaria
8787
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Formato de EnsayoDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL FE S-20CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES Y OBRAS CIVILES
TRIAXIAL ESTTICO EN ROCAProcedimiento de Ensayo: PE S-21 Norma Tcnica de referencia: ASTM D 3148-93
Muestra No.: T 6Perforacin: PT - TL - 15Profundidad: 119.00 m
Ensayo: TRIAXIAL ROCA
Fecha de ensayo: 23/03/2000Sector:
DIMENSIONES Y PROPIEDADES DE LA MUEST RA
Altura 9,54 cm Peso Unitario 2,79 g/ cm3
Dimetro 4,76 cm Carga Mx. Punto 1 8591 kg
rea 17,82 cm2
Carga Mx. Punto 2 15311 kg
Volumen 45,43 cm3
Carga Mx. Punto 3 16903 kg
Velocidad de deformacin 100 kg/ seg
ORDEN DE TRABAJO:
CM - SE - 2000 - 034
200
400
600
800
1000
1200
Esf
uerz
o C
orta
nte
[kg/
cm2
]t
s3 = 100
s3 = 50
s3 = 150 kg/cm2
kg/cm2
kg/cm2
Crculo de Mohr en la falla para Esfuerzos Totales
88880 500 1000 1500 2000 2500Esfuerzo Normal [kg/cm2 ]
0
500
1000
1500
2000
2500
Esf
uerz
o C
orta
nte
[kg/
cm2
]
s
t
s3 = 30
s3 = 10
s3 = 50 kg/cm2
kg/cm2
kg/cm2
Crculo de Mohr en la falla para Esfuerzos Totales
n
ENSAYOS TRIAXIALES
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
8989
ENSAYO DE RESISTENCIA AL CORTE
OBJETIVO:Medir la resistencia al corte directo pico y residual como una Funcin del esfuerzo normal al plano de corte. La inclinacin delEspcimen con respecto a la masa rocosa y su direccin de Montaje en la maquina de ensayo, se selecciona usualmente de Tal forma que los planos de cizalladura o corte coincidan con losPlanos de debilidad de la roca, como una diaclasa, plano de Estratificacin, de esquistocidad, interfase entre dos tipos de roca,Concreto y roca, etc.
La resistencia al corte pico es el esfuerzo cortante mximo en la curva completa esfuerzo de corte deformacin por corte
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
9090
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Formato de EnsayoDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL FE S - 16CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES Y OBRAS CIVILES
Procedimiento de Ensayo: PE S - 16 Norma Tcnica de referencia: ASTM D 5607
Muestra No.: CD 3Perforacin: PT - TL - 11
Profundidad: 170.00 mEnsayo: CORTE DIRECTO EN ROCA
Fecha de ensayo: 03/04/2000Sector: Alaska
DIMENSIONES Y PROPIEDADES DE LA MUEST RA
f 6,97 cm
rea 36,33 cm2
ORDEN DE TRABAJO:
CM - SE - 2000 - 034
CORTE DIRECTO EN ROCAS
Esfuerzo Cortante vs Deformacin Horizontal
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Esfu
erzo
Cor
tant
e (k
g/cm
2 )
205 kg/cm2138 kg/cm238 kg/cm2
Esfuerzo Normal
9191
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Formato de EnsayoDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL FE S - 16CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES Y OBRAS CIVILES
Procedimiento de Ensayo: PE S - 16 Norma Tcnica de referencia: ASTM D 5607
Muestra No.:
Perforacin:
Profundidad: 170.00 mEnsayo: CORTE DIRECTO EN ROCA
Fecha de ensayo: 03/04/2000Sector: Alaska
DIMENSIONES Y PROPIEDADES DE LA MUEST RA
f 6,97 cm
rea 36,33 cm2
ORDEN DE TRABAJO:
CM - SE - 2000 - 034
CORTE DIRECTO EN ROCAS
CD 3
PT - TL - 11
Esfuerzo Cortante vs Esfuerzo Normal
50
100
150
200
250
300
Esfu
erzo
Cor
tant
e (k
g/cm
2 )
F= 38.3c= 28.6 kg/cm2
9292
Esfuerzo Cortante vs Esfuerzo Normal
0
50
100
150
200
250
300
0 50 100 150 200 250 300
Esfuerzo Normal (kg/cm2)
Esfu
erzo
Cor
tant
e (k
g/cm
2 )F= 38.3c= 28.6 kg/cm2
ENSAYOS DE CORTEDIRECTO
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9393
ENSAYO DE VELOCIDAD DE ONDA
OBJETIVO:Medir la velocidad de propagacin de ondas elsticas en la roca.Se presentan tres variaciones diferentes del mtodo: pulsoUltrasnico de alta frecuencia, pulso ultrasnico de baja Frecuencia y mtodo resonante.
Se determina la velocidad de ondas de compresin o longitudinales (P) y la velocidad de ondas de corte o transversales (S) entre el Transmisor de pulsos y los receptores.
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9494
9595
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES Formato de EnsayoDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL FE S-16CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MATERIALES Y OBRAS CIVILES
ENSAYO DE VELOCIDAD DE ONDAProcedimiento de Ensayo: PE S-16 Norma Tcnica de referencia: ASTM D 2845-95
ORDEN DE TRABAJO: Muestra No.: T4Sondeo No: PT - T1 - 11
Profundidad: 177.00 m
Fecha de ensayo: 07/03/2000Sector:
D IMENSIONES Y PR OPIED ADES D E LA MUEST RA
Altura 10,24 cm Peso unitario 2,87 g/ cmDimetro 5,44 cm Tiempo 0,000028 s
Peso 682,88 g Velocidad 3657 m/sClasificacin de la muestra Modulo E 383743 Kg/cm
IP % LL %
CM - SE - 2000 - 034
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
0,0000 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,0010 0,0012 0,0014 0,0016 0,0018 0,0020
TIEMPO (s)
VOLT
AJE
(V)
ONDA
DISPARO
LLEGADA
9696
-35
-25
-15
-5
5
15
25
35
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007TIEMPO (s)
VOLT
AJE
(V)
ONDA
DISPARO
LLEGADA
ENSAYOS DE VELOCIDAD DE ONDA
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9797
ENSAYO CERCHAR PARA DETERMINAR LA ABRASIVIDAD
OBJETIVO:Es un ensayo para definir la resistencia al desgaste de las rocasO al desgaste de las herramientas para la perforacin o cortede las rocas, por ejemplo de los barrenos o los discos de cortede las TBM.
Se determina un ndice de abrasividad con el cual se puede seleccionar el uso de la tecnologa de excavacin del macizorocoso.
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
9898
Sample No. Perforation Depth
(mts.) CERCHAR-
Abrasive-Index CAI
Classification of Abrasiveness
Number of Tests
LabNo.
EC-01 PT-TL-9 66,40 4,17 Extremely abrasive
5 3679
EC-02 PT-TL-9 82,65 3,32 very abrasive 5 3680
EC-03 1.PT-TL- 10 229,00 2,31 very abrasive 5 3681
EC-04 PT-TL-10 249,50 4,14 Extremely abrasive
5 3682
EC-05 PT-TL-11 187,80 2,90 very abrasive 10 )* 3683
EC-06 PT-TL-11 199,90 3,77 very abrasive 5 3684
EC-07 PT-TL-12 56,80 1,14 abrasive 5 3685
EC-08 PT-TL-12 73,50 1,59 abrasive 5 3686
EC-09 PT-TL-13 87,20 1,95 abrasive 5 3687
EC-10 PT-TL-13 99,90 2,70 very abrasive 5 3688
EC-11 PT-TL-14 115,90 2,61 very abrasive 5 3689
EC-12 PT-TL-14 131,40 3,82 very abrasive 5 3690
EC-13 PT-TL-15 113,40 3,04 very abrasive 5 3691
EC-14 PT-TL-15 124,10 3,01 very abrasive 5 3692
EC-15 PT-TL-16 87,40 3,40 very abrasive 5 3693
EC-16 PT-TL-16 99,90 2,23 very abrasive 5 3694
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
9999
100100
101101
INTRODUCCIN ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOTCNICAS ANLISIS GEOTCNICOS DISEOS GEOTCNICOS ANLISIS GEOTCNICOS EN COLOMBIA CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS Y GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELESY GEOTCNICAS PARA DISEO DE TNELES
102102
Anlisis geotcnicos Clasificaciones geomecnicas o mtodos
empricos Terzaghi Protodiakonov Q Barton RMR Bieniawski Palmstron (RMi) NATM
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103103
Anlisis geotcnicos Clasificacin de Terzaghi
Fue propuesta en 1964. Clasifica los terrenos en 9 tipos, de 1 a 5 diversas calidades de la roca, 6 son arenas y gravas, 7 y 8 son arcillas y el tipo 9 son terrenos expansivos. Para cada tipo se da una carga sobre el revestimiento en funcin de las dimensiones del tnel, de la profundidad y la densidad de la roca.
Clasificacin de Protodiakonov Se clasifican los terrenos con el parametro f llamado
coeficiente de resistencia a partir del cual se definen las cargas sobre el soporte o revestimiento. El valor de f se obtiene en rocas a partir de la resistencia a compresin simple y el suelos a partir de la cohesin y ngulo de friccin.
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104104
Anlisis geotcnicos CLASIFICACION GEOMECANICA RMR - CSIR (BIENIAWSKI)
COMPRESION UNIAXIAL, RQD, ESPACIAMIENTO, ORIENTACION Y ESTADO DE DISCONTINUIDADES, PRESENCIA DE AGUA
CLASIFICACION GEOMECANICA Q - NGI (BARTON) RQD, NUMERO DE DIACLASAS, RUGOSIDAD Y RELLENO DE
DISCONTINUIDADES, AGUA EN LAS JUNTAS, ESFUERZOS
CLASIFICACION NATM (NEW AUSTRIAN TUNNELLING METHOD) ADICIONALMENTE CONSIDERA LAS CONDICIONES DE
RESISTENCIA A COMPRESION AXIAL Y TRIAXIAL, CORTE, ESTADO DE ESFUERZOS, EXCAVABILIDAD, SOPORTE, COBERTURA, OTROS
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105105
CLASIFICACIN GEOMECANICA DE ROCAS DIACLASADAS CSIR: RMR de BIENIAWSKI *PROYECTO LOCALIZACION FECHA
ELABORO
A PARAMETROS DE CLASIFICACION Y SUS RANGOS
>8 4-8 2-4 1-2
1 Mpa Mpa Mpa Mpa
>200 100-200 50-100 25-50 10-25 3-10 1-3Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa
VALORACION 15 12 7 4 2 1 02 RQD: Calidad de ncleos 90%-100% 75%-90% 50%-75% 25%-50%
VALORACION 20 17 13 83 ESPACIAMIENTO DE JUNTAS >3 m 1-3 m 0.3-1 m 50-300mm
VALORACION 30 25 20 10
4 ESTADO DE LAS DISCONTINUIDADES
VALORACION 25 20 12 6Ninguna 125 litros/min
litros/min
5 RELACION Cero 0.0-0.2 0.2-0.5 >0.5
Seco Solo humedo Ligera presion Serios problemas de agua
VALORACION 10 7 3B
Parmetro Escala de valores
0
0Cantidad de infiltracin en 10 m de tnel
Esfuerzo mayorPresin de agua en la fisura
AGUAS SUB- TERRANEAS
Situacin general
Superficies muy rugosas, sin continuidad. Paredes de roca dura inalterada
Superficies algo rugosas, separacin >1 mm. Paredes de roca in alterada
Superficies algo rugosas, separacin >1 mm. Paredes de roca alterada
Superficies pulidas o relleno5 mm
Fisuras continuas
Indice de la carga puntual
Resistencia a la compresin uniaxial
RESISTENCIA DE LA ROCA INALTERADA
Para esta escala tan baja se prefiere la prueba de resistencia a la C. U.
106106
VALORACION 25 20 12 6Ninguna 125
litros/min
5 RELACION Cero 0.0-0.2 0.2-0.5 >0.5
Seco Solo humedo Ligera presion Serios problemas de agua
VALORACION 10 7 3B RANGOS DE AJUSTE PARA DIACLASAS POR ORIENTACION
Muy favorable Favorable Regular DesfavorableTneles 0 -2 -5 -10
Rangos Fundaciones 0 -2 -7 -15Taludes 0 -5 -25 -50
C CLASES DE MACIZOS ROCOSOS DETERMINADOS DE LA VALORACION TOTALRango de valoracin 100-81 80-61 60-41 40-21Clase N I II III IVDescripcin Muy buena buena Regular Mala
D SIGNIFICADO DE LAS CLASES DE MACIZO ROCOSOClase N I II III IVTiempo promedio de sostenimiento 10 aos:claro 5m 6meses: claro4m 1semana:claro3m 5horas:claro1,5mCohesin de la masa de roca >300 kPa 200-300kPa 150-200kPa 100-150kPaAngulo de friccin de la masa de roca >45 40-45 35-40 30-35
E EFECTO DE LA ORIENTACION DE LAS DIACLASAS DURANTE LA EXCAVACION
Excavacin en sentido del B/to Excavacin encontra del B/toB/to 45-90 B/to 20-45 B/to 45-90 B/to 20-45 B/to 45-90 B/to 20-45M uy favorable Favorable Regular Desfavorable M uy desfavorable Regular
RMR= S (1, 2, 3, 4 y 5) + (Valoracin de B en funcin de E)
continuas
Cantidad de inf iltracin en 10 m de tnel
Esfuerzo mayorPresin de agua en la fisura
AGUAS SUB- TERRANEAS
Situacin general
0-20 indistintoRumbo paralelo al eje del tnel
Orientacin de diaclasas Muy desfavorable
Muy Mala
Desfavorable
V10min:claro0,5m
107107
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR -CSIR (BIENIAWSKI)
108108
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR -CSIR (BIENIAWSKI)
109109
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR -CSIR (BIENIAWSKI)
110110
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR -CSIR (BIENIAWSKI)
111111
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR -CSIR (BIENIAWSKI)
112112
PROYECTO LOCALIZACION FECHA
ELABORODescripcin Valor Descripcin Valor
ROCK QUALITY DESIGNATION RQD ALTERACION DE LAS PAREDES f r JaA M uy mala 0 - 25 c. No contacto de paredes (grados)
B M ala 25 - 50 K Bandas o zonas desintegradas 6
C M edia 50 - 75 LBandas o zonas con roca fracturada y arcilla 88
D Buena 75 - 90 MG,H y J para condiciones arcillosas
6-24 8.0-12.0E Excelente 90 - 100 N Zonas o bandas de arcilla, no ablandable 5
JUEGOS DE DIACLASAS Jn Q Zonas gruesas y contnuas de arcilla 10.0-13.0A M asiva, sin o pocas juntas 0.5-1.0 P 6-24 13.0-20.0B 1 juego de juntas 2 R J en condiciones arcillosas 13.-20.0C 1 juego de juntas+ 1 dispersa 3 FACTOR DE REDUCCION POR AGUA EN JUNTAS Kgf/cm2 JwD 2 juegos de juntas 4 A Seco 10 0.1-0.05
CLASIFICACION DE MACIZOS ROCOSOS SEGN EL SISTEMA NGI: Qde BARTON,LEIN y LUNDE *
Bandas de arcilla, ver GyH para condiciones arcillosas
4 juegos o mas, fuerte/te diaclasada, etc. Influjo excepcionalmente alto o presin al punto de explosin, decae con el t iempoInflujo excepcionalmente alto o presin al punto de explosin, NO decae con el t iempo
Q= ( RQD/Jn) x ( Jr/Ja) x (Jw/SRF)
CLASIFICACION GEOMECANICA BARTON
113113
RUGOSIDAD DE DIACLASAS Jr FACTOR DE REDUCCION POR ESFUERZOS SRFa. Zonas dbiles intersectando la excavacin = caida de roca
A 10,0
A Discontinuas 4B 5,0
B Rugosas, onduladas, irregulares 3 C 2,5
C Asperas, onduladas 2 D 7,5
D Lisas, onduladas 1,5 E 5,0
E Rugosas, planares, irregulares 1,5 F 2,5
F Asperas, planas 1,0 G 5,0
G Lisas,planas 0,5 sc/s1 st/s1c. Juntas abiertas luego de cizalla b. Roca competente con problemas de esfuerzo
H 1,0 H Bajos esfuerzos, cerca de la superf icie. >200 >13 2,5J 1,0 J Esfuerzo medio 200-10 13-0.66 1ALTERACION DE LAS PAREDES f r Ja K Grandes esfuerzos, estructuras apretadas 10-5 0.66-0.33 0.5-2
a. Paredes en contacto (grados) L M oderadas explosiones de roca (en roca masiva) 5-2.5 0.33-0.16 5-10A __ 0,75 M Fuertes explosiones de roca (en roca masiva) >2.5 10 cm
F 25-30 4,0
G 16-24 6,0P M oderada presin de roca por expansin 5-10
H 12-16 8,0R Elevada presin de roca por expansin 10-20
J Arcillas higroscpicas, espesor 50mJuntas abiertas, fuerte/ te f racturada, aspecto bloques sueltos. Cualquier profundidad
a. Paredes de roca en contacto
Relleno de arena, grava o roca triturada suf iciente para impedir contacto
Q= ( RQD/Jn) x ( Jr/Ja) x (Jw/SRF)
Libres de arcilla, part iculas de arena, roca desintegradaFuertemente reconsolidada, arcillas no ablandables, espesor 50mM ult iples zonas de esfuerzos en roca competente, libres de arcilla, roca circundante suelta. Cualquier profundidadZonas aisladas de esfuerzos en roca competente, libre de arcilla. Profundidad < 50m
Relleno duro, no ablandable, impermeable
Paredes suavemente alteradas, libres de arcilla, minerales no ablandablesPt ina de s lice o arcilla-arena , fracciones de arcilla
Pt ina(1-2 mm espesor) de arcilla o mineral ablandable, kaolinita, mica, clorita. Talco, yeso, graf ito ect
114114
115115
Correlacin de Anlisis geotcnicosBarton - Bieniawski
RMR = 9.0 lnQ+44 (Segn Bieniawski, 1976)
RMR = 10.5 lnQ+42 (Segn Abad, 1983)
RMR = 13.5 lnQ+43 (Segn Rutledge, 1978)
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116116
Carga sobre el soporte segn Bieniawski
P = G*b*(100-RMR)/100
Modulo de elasticidad de la roca segn Bieniawski
Em = 2*RMR-100 (en Gpa)
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117117
Anlisis geotcnicos CLASIFICACION GEOMECANICA Q - NGI (BARTON)
RQD, NUMERO DE DIACLASAS, RUGOSIDAD Y RELLENO DE DISCONTINUIDADES, AGUA EN LAS JUNTAS, ESFUERZOS
CLASIFICACION GEOMECANICA RMR - CSIR (BIENIAWSKI) COMPRESION UNIAXIAL, RQD, ESPACIAMIENTO, ORIENTACION Y ESTADO DE
DISCONTINUIDADES, PRESENCIA DE AGUA
CLASIFICACION NATM (NEW AUSTRIAN TUNNELLING METHOD) ADICIONALMENTE CONSIDERA LAS CONDICIONES DE
RESISTENCIA A COMPRESION AXIAL Y TRIAXIAL, CORTE, ESTADO DE ESFUERZOS, EXCAVABILIDAD, SOPORTE, COBERTURA, OTROS
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118118
Comportamiento geomecnico
Estado del macizo Tipo de excavacin
Clase Geotcnica
Comportamiento del macizo durante la excavacin del tnel
Macizo que soporta tensiones secundarias sin fallas, es
decir, elsti-ca-mente o con generacin de
desprendimientos pequeos en la clave; deformaciones cesan rpidamente; no se
requiere sostenimiento sistemtico
Roca masiva o roca con fracturamiento leve a
moderado, sin seales de meteorizacin
Excavacin a seccin completa posible; no se
recomienda por gran tamao de seccin
transversal, por dificultades operativas y por necesidad de limitar
vibracionesA2 con
desprendimientos
elstico, deformaciones reducidas de corta duracin, con pocos desprendimientos por existencia de
discontinuidades, preponderantemente en clave y hastiales superiores
Clasificacin Geotcnica segn esquema austraco
A1 Estable elstico, deformaciones reducidas de corta duracin, sin desprendimientos luego de completada la limpieza posterior a la voladura, estable permanentemente
Macizo que por existencia de discontinuidades tiende a
relajarse y perder resistencia rpidamente; ocurrencia de
fallas de profundidad limitada; con instalacin de refuerzos
sistemticos las deformaciones son reducidas y
cesan rpidamente
roca fracturada en mayor grado por estratificacin o diaclasas, en parte con
rellenos arcillosos y esquistocidad, hasta roca intensamente
fracturada por esquistocidad o
diaclasas muy estrechas en varias orientaciones, levemente meteorizada,
con zonas dbiles o rellenos arcillosos
Idem anterior B1 Friable Preponderantemente elstico, deformaciones reducidas de corta duracin, resistencia del macizo y estabilidad de cavidad reducidas por fracturamiento; relajacin de
macizo en clave y hastiales superiores.
Excavacin a frente completo solo posible limi-tadamente y no
re-co-mendable; se usa frente subdividido en sectores parciales de excavacin diferida
B2 Severa-mente friable
Existencia de sectores no elsticos profundos; con instalacin de sostenimiento sistemtico deformaciones reducidas de corta duracin; baja resistencia del macizo origina relajaciones crecientes y activacin de peso de
masa rocosa si refuerzos no son suficientes
Excavacin a travs de frente subdividido en frentes parciales de excavacin diferida
B3 Escurri-dizo Falta de cohesin y de trabazn son motivo de falta de estabilidad de la cavidad; la excavacin de sectores de tamao reducido puede originar el colapso repentino
del macizo, especialmente en sectores de falta de confinamiento en las 3 dimensiones
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119119
Macizo en el cual las solicitaciones secundarias debidas a la excavacin
sobrepasan su resistencia; ocurrencia de fenmenos de falla como quiebres, pandeo, deslizamientos, prdida de estructura y deformaciones
plsticas del macizo hacia el interior de la cavidad;
comportamiento plstico y viscoso se materializa en
deformaciones diferidas en el tiempo, que pueden ser de gran
magnitud
Macizo sometido a repetidas acciones
externas, plegado en menor o mayor grado,
con marcada esquistocidad, partido,
parcial o totalmente milonitizado; zonas de
falla geolgica o de contactos de
deslizamientos; suelos secos y compactos hasta arcillas no consolidadas y
plsticas; suelos arcillosos o limosos
totalmente saturados; arenas sin cohesin;
macizos de comportamiento
hinchable;
de acuerdo a requerimientos
particulares
C1 estallido de rocas
Desprendimiento violento de fragmentos de roca por relajacin de una roca de gran dureza y comportamiento
frgil sometida a un estado tensional muy elevado
Excavacin a travs de frente subdividido en frentes parciales de excavacin diferida
C2 inestable con accin compresiva
Ocurrencia de sectores plsticos de gran pro-fundidad; an con refuerzos sistemticos se producen
deformaciones plsticas, de mag-ni-tud moderada y que cesan relativa-men-te rpido; elementos de refuerzo son
sobreexigidos localmente
C3 inestable con severa
accin compresiva
Ocurrencia de sectores plsticos de gran profundidad; an con refuerzos sistemticos se producen
deformaciones plsticas de gran magnitud y velozmente, las que solo cesan lentamente; gran parte de los elemen-tos de refuerzo pueden ser sobreexigidos
C4 fluyente falta de cohesin y friccin interna, con-sis-tencia blanda y plstica o fluida determinan un comportamiento fluyente
del macizo, an con excavacin de sectores muy reducidos
Excavacin debe ser precedida de me-didas
anticipadas de con-solidacin o
esta-bilizacin del macizo
C5 Hinchable por la existencia de minerales arcillosos de capacidad hinchable en contacto con agua, el macizo sufre un lento
y continuo aumento de volumen
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120120
121121
122122
EL NUEVO METODO AUSTRIACO Y SU FILOSOFIA (Segn Rabcewicz)
Aplicacin de un soporte delgado, semi-rgido, colocado inmediatamente antes de que la roca pueda ser perjudicada por la descompresin.
El soporte o sostenimiento se disea para alcanzar el equilibrio permanente, despus de adaptarse a un reajuste de esfuerzos, independiente del material
El soporte puede ser de cualquier material adecuado como anclajes o pernos, hormign proyectado (concreto neumtico), hormign prefabricado, arcos (cerchas) metlicas, mallas electrosoldadas (mallazos) y cada uno de estos medios puede emplearse solo o en combinacin.
Instrumentacin
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123123
EL NUEVO METODO AUSTRIACO Y SU FILOSOFIA (Segn Mller)
Utilizar la propia roca como elemento resistente frente a las cargas que se producen durante la excavacin.
No introducir daos en la roca durante su excavacin para no aumentar las diaclasas y no se formen aureolas de descompresin.
El soporte inicial debe ser flexible y proteger el macizo rocoso de los efectos de la excavacin (meteorizacin, descompresin, decohesin, etc).
El revestimiento se construye despus de la estabilizacin de las deformaciones en el macizo y soporte, con el fin de minimizar en el los esfuerzos.
Debe controlarse a todo momento el comportamiento de la roca y del soporte para comprobar su eficacia o la necesidad de refuerzo.
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124124
INTRODUCCIN ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOLGICAS E HIDROGEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES
GEOTCNICAS ANLISIS GEOTCNICOS DISEOS GEOTCNICOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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125125
Diseos geotcnicos Mtodos analticos
Formulacin elstica Mtodo de curvas
caractersticas
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126126
Diseos geotcnicos Mtodos numricos
Mtodo de diferencias finitas Mtodo de elementos finitos Mtodo de elementos frontera Mtodo de elementos discretos Mtodos hbridos
Mtodos de diseo dinmico
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127127
INTRODUCCIN ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOLGICAS E
HIDROGEOLGICAS ESTUDIOS E INVESTIGACIONES GEOTCNICAS ANLISIS GEOTCNICOS DISEOS GEOTCNICOS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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128128
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Buena parte de los estudios y diseosrealizados para tneles en Colombia hancarecido del nivel necesario de investigacionesgeolgicas, hidrogeolgicas y geotcnicas, ascomo de anlisis detallado por lo cual se hanpresentado, en casi todos los ya excavados,diferencias sustanciales entre la distribucingeotcnica inicialmente estimada y la realmenteencontrada durante la excavacin y soporte.
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129129
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Para algunos diseos de nuevos tneles quesern construidos proximamente se harealizado un mayor esfuerzo en los estudios einvestigaciones, sin embargo el nivel deincertidumbre sobre la distribucin geotcnicaan es alto, aspecto que se deber mejorarpara disminuir el desfase en costos y plazos.
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130130
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La estimacin de los soportes se ha realizadobsicamente mediante anlisis con mtodosempricos como RMR, Q y NATM, sin elaborarun completo diseo del soporte y revestimientoque use mtodos numricos que modelan conmayor exactitud el comportamiento ycondiciones del macizo rocoso, el tipo ycantidad de soporte, el proceso constructivo ylas condiciones del revestimiento
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131131
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESDurante la elaboracin de estudios einvestigaciones para tneles se debe aumentar lainversin de recursos al nivel recomendadointernacionalmente, ya que esto redundar enmenores costos y plazos durante construccin.Se recomienda la elaboracin de diseosdefinitivos adecuados del soporte yrevestimiento mediante el uso de mtodosnumricos y no solo usar mtodos empricos queson adecuados solo para niveles deprefactibilidad o factibilidad.
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132132
HCTOR SALAZAR BONILLAHCTOR SALAZAR BONILLAINGENIERO CIVIL, M.Sc., Ph.D.INGENIERO CIVIL, M.Sc., Ph.D.
DiseoDiseo y y ClculoClculo EstructuralEstructural de de TnelesTneles
CelularCelular: 313 828 13 20: 313 828 13 20ee--mail: mail: [email protected]@[email protected]@consorciovialhelios.com