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La construcción de túneles es uno de los proyectos más complejos y costosos en ingeniería y construcción. Los riesgos y desafíos asociados con la construcción de túneles son multifacéticos a medida que aumenta la demanda y la reducción del tiempo de viaje entre dos ubicaciones se convierte en una prioridad.
El concepto de túnel se puso en práctica por primera vez en 1843 cuando se construyó el primer túnel submarino que conectaba las orillas norte y sur del Támesis en Londres. Después de muchas dificultades y una serie de fracasos, el túnel se construyó con éxito, pero todavía se considera un fracaso económico.
Se incorpora una amplia planificación e investigación en los proyectos de túneles para abordar estas fallas. Por lo tanto, es importante comprender los tipos de fallas en los túneles, sus causas y las acciones correctivas para evitar fallas en los túneles.
Tabla de contenido
Tipos, causas y contramedidas de fallas en túneles
1. Tierra Derrumbado cerca del portal del túnel.
Causa del colapso del suelo
Se cree que la causa del colapso del suelo cerca de la entrada del túnel es el aumento excesivo de la presión intersticial causada por las fuertes lluvias.
Acción correctiva
Se debe seguir la tecnología de paraguas para retener el material que rodea el túnel y reducir el riesgo de colapso repentino.
2. Envolver y torcer el sistema de soporte del túnel
Razón para enrollar y torcer
La infiltración continua de agua en la parte inferior del portal del túnel reduce la capacidad de carga del suelo cerca del portal, lo que hace que el revestimiento de hormigón se hunda en el suelo, lo que provoca que el sistema de soporte del túnel se enrolle y se tuerza.
Acción correctiva
La parte expuesta al máximo nivel de tensión es el nivel de inversión del túnel. Por lo tanto, para proteger las inversiones, se debe seguir un enfoque sistemático al diseñar los sistemas de drenaje.
3. Técnica de voladura incorrecta
La razón por voladura incorrecta
En la construcción de túneles en áreas montañosas, es difícil mantener el proceso de excavación de túneles utilizando TBM (Tunnel Boring Machine) debido al factor de costo asociado con el transporte de TBM y el fortalecimiento del sistema de transporte existente. Por lo tanto, se ha adoptado un enfoque alternativo que usa voladuras para el método de construcción de corte y cubierta.
Si la voladura no se diseña correctamente, el lecho rocoso puede aplastarse y romperse, lo que finalmente provocará el colapso total del túnel.
Acción correctiva
El sistema de voladura debe estar diseñado para incorporar todos los parámetros funcionales, como la carga, la longitud de la tronadura, el espacio entre bancos y el control de bloqueo de vuelo.
4. Formación de caries
Motivo de la formación de cavidades.
Una vez que se completa el proceso de voladura, se pueden desarrollar cavidades en la roca circundante. Si la evaluación de la cavidad de alineación del túnel no se resuelve antes de todos los avances del sendero, puede provocar fallas en el túnel cerca de los portales de avance, lo que resulta en un aumento de las tasas de accidentes.
Acción correctiva
Siempre se deben hacer agujeros en los senderos antes de continuar a través de la sección del túnel y cualquier vacío que se encuentre se debe llenar con lechada de bentonita.
5. Presencia de fallas y zonas de fragmentación
La razón por Fallas y zonas fragmentadas
Debido al método de voladura, las fallas y grietas se aflojan, y el lecho rocoso aflojado genera una fuerza de corte excesiva en la circunferencia exterior del túnel existente, lo que provoca fallas por corte y grietas en el revestimiento de hormigón.
Acción correctiva
Si hay fallas o grietas significativas durante la construcción del túnel, se debe cambiar la alineación del túnel en lugar de la misma alineación. Si por razones imperiosas no es posible cambiar la alineación, la distancia entre fallas debe monitorearse con dispositivos de monitoreo adecuados.
Si se excede el límite permitido, la estabilización química (lechada) debe realizarse de inmediato. Cerca de áreas de falla o ruptura, la fuerza del soporte del túnel debe ser mayor que la capacidad normal.
6. agitado
motivo de agitación
Si se encuentra que el suelo arcilloso se hincha en la parte superior del túnel después de ponerlo en servicio, el volumen de partículas de suelo aumentará debido a la presión hidrotermal, lo que puede causar que el fondo del túnel se abulte. superficie pavimentada.
Acción correctiva
Los pernos de roca o pernos de anclaje son muy útiles en la expansión de suelos arcillosos. Esto se debe a que se reduce el flujo pasivo de material sobre las partículas del suelo. Por tanto, deben colocarse en todo el perímetro del túnel y también por debajo de la base del pavimento.
leer más:
1. Tecnología y detalles de construcción de túneles
2. Topografía de túneles: métodos y procedimientos para la topografía de túneles
3. Ingeniería de túneles: características, ventajas y métodos de construcción de túneles.