Informe Esfuerzos Alrededor de Excavaciones

November 16, 2017 | Author: LeoSolorzanoMiranda | Category: Tunnel, Rock (Geology), Elasticity (Physics), Stress (Mechanics), Geology
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PRESENTACIÓN

Todo profesional tiene el gran anhelo de superación y éxito; a continuación presentamos este noble trabajo a todos aquellos que necesitan día a día acrecentar sus conocimientos con respecto al tema. Esperando que el presente trabajo de investigación sirva como un alcance para los estudiantes de Ingeniería, como también para aquellas personas quienes se dedican a la actividad geológica en general, con el único objetivo de lograr un porvenir mejor. El diseño del soporte de túneles construidos en suelos blandos, representa un reto especial para los diseñadores, bajo cualquier condición en la que se pretenda desarrollar un proyecto de este tipo. Dada esta necesidad, se presenta a continuación el resultado de un estudio realizado a partir de las condiciones especiales identificadas durante la construcción del Túnel vehicular de “La Estrella”, el cual hace parte de la conexión vial al Portal Quindío del Túnel Principal de la Línea, en el sector conocido como “Alto de La Línea”, ubicado en la zona central de Colombia. Donde de acuerdo con las condiciones de construcción, soporte instalado e instrumentación geotécnica implementada, fue desarrollado un retro análisis, a partir de cual se validaron los parámetros del terreno (E, Ko, y con un patrón de comportamiento identificado, se pudieron generar recomendaciones de soporte para túneles construidos en materiales volcánicos y suelos residuales, con bajas coberturas, como características propias del mencionado proyecto, y de amplia presencia a nivel nacional. La herramienta empleada para el desarrollo del estudio corresponde el software de análisis elasto-plástico de elementos finitos, Phase 2, mediante el cual se hicieron una serie de modelaciones que permitieron llegar los resultados obtenidos

INTRODUCCION

El comportamiento de una excavación subterránea depende, entre otros factores, de las características geomecánicas del medio natural en el que se desarrolla, de las solicitaciones naturales preexistentes en el medio, del proceso constructivo adoptado incluyendo la naturaleza misma, del soporte instalado y de las circunstancias específicas de su instalación. Los criterios empleados para la determinación del soporte requerido durante la construcción de las cavidades subterráneas (túneles), con el objeto de garantizar su estabilidad. Han sido desarrollados a partir de consideraciones empíricas, los cuales con el paso del tiempo, se han fundamentado teóricamente, permitiendo mayores avances y conocimiento de la respuesta del medio, principalmente, en macizos rocosos. Sin embargo esos criterios sufren variaciones de importancia, en los casos en los que se pretende garantizar la estabilidad en terrenos poco competentes, particularmente en el caso de los suelos blandos, donde la respuesta se considera pobre en comparación con los requerimientos de resistencia a los cuales se encuentran sometidos. Hay que considerar que la alteración del campo de tensiones debido a la excavación de túneles o incluso en superficie puede provocar una liberación violenta de la energía almacenada a la hora de plantear la construcción de un túnel, necesitamos conocer el estado de tensiones al que se encuentra sometido el terreno objeto de la excavación. Hemos de tener en cuenta que la construcción de un túnel, modifica el estado de tensiones, de manera que se genera un desequilibrio en el momento de abrir la excavación y que dicho desequilibrio puede provocar que el terreno colapse entorno al túnel. Necesitamos, por tanto, algún método o técnica que nos permita determinar a qué tensiones se encuentra sometido el terreno. En este capítulo estudiaremos las maneras de obtener dicho estado de tensiones para, posteriormente, poder calcular-proyectar un tipo de sostenimiento acorde con las características de la litología que encontremos a lo largo de la traza del túnel.

INDICE PRESENTACIÓN INTRODUCCION CAPÍTULO I 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. 1.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.4. 1.5. 1.6.

DELIMITACION Y DEFINICION DEL PROBLEMA FORMULACION DEL PROBLEMA PROBLEMA GENERAL PROBLEMAS ESPECÍFICOS OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION OBJETIVOS GENERALES OBJETIVOS ESPECIFICOS JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN IMPORTANCIA Y ALCANCES DE LA INVESTIGACION LIMITACIONES CAPITULO II 2. MARCO TEORICO 2.1. TENSION 2.2. TIPOS DE TENSION 2.2.1. TENSIONES NATURALES 2.2.1.1. Tensiones de tipo gravitatorio 2.2.1.2. Tensiones de origen tectónico 2.2.1.3. Tensiones de origen térmico-residual 2.2.2. TENSIONES INDUCIDOS 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.4. 2.5. 2.5.1. 2.5.2. 2.5.3. 2.5.4. • • •

CAMPOS TENSIONALES REGIONAL LOCAL INDUCIDO FACTORES GEOLOGICOS Y MORFOLOGICOS QUE INFLUYEN EN EL ESTADO TENSIONAL TENSIONES ENTORNO A EXCAVACIONES DETERMINANDO LAS TENSIONES ENTORNO A UNA EXCAVACIÓN DISTRIBUCION DE TENSIONES SOBRE UNA EXCAVACION CIRCULAR SUBTERRANEA EN UN MEDIO ELASTICO. ESTADO DE TENSIONES IN SITU TENSIONES INICIALES

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA

CAPITULO I

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1.

DELIMITACION Y DEFINICION DEL PROBLEMA:

En la minería la geotecnia juega un papel importante con lo que se refiere al sostenimiento de una labor minera, debido de que en minería se presentan un sin fin de problemas a la hora de extraer el mineral debido al diferente comportamiento del macizo rocoso, alterando el estado inicial de las diferentes tensiones distribuidas en las rocas, en este caso debemos determinar el modo adecuado de distribuir las tensiones de modo de encontrar la mayor estabilidad posible. 1.2.

FORMULACION DEL PROBLEMA:

1.2.1. PROBLEMA GENERAL: ¿Cuál es la manera adecuada de distribuir las tensiones en las excavaciones subterráneas abiertas de manera artificial, para lograr una mayor estabilidad del macizo rocoso? 1.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS: ¿Cuáles son los parámetros en el terreno que afectara en la distribución de las tensiones en las excavaciones subterráneas? ¿es posible medir el estado de las tensiones en una excavación subterránea?

1.3.

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION:

1.3.1. OBJETIVO GENERALES: Distribuir las tensiones de manera adecuada en las excavaciones subterráneas abiertas de manera artificial para lograr la estabilidad del macizo rocoso.

1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Demostrar que la en la práctica que la distribución de la tensiones en el contorno de una excavación es depende de su forma y no de su tamaño.

Determinar los métodos adecuados de distribuir las tensiones alrededor de una excavación.

1.4.

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

Es necesario determinar el comportamiento de las tensiones que actúan alrededor de una excavación subterránea, para poder evitar los criterios de rotura y las posibles superficies de falla, los cuales pueden ocasionar derrumbes, colapsos o alguna inestabilidad del macizo rocoso. 1.5.

IMPORTANCIA Y ALCANCES DE LA INVESTIGACION

El estudio de las tensiones superficiales es importante porque de ello dependerá la estabilidad de una excavación subterránea, es importante estudiar las tensiones iniciales antes d la excavación para evitar las zonas de mayor estress los cuales podrían causar inestabilidad y por consiguiente derrumbes o colapsos. 1.6.

LIMITACIONES

No se cuentan con los laboratorios adecuados ni las herramientas adecuadas para realizar una evaluación adecuada. En nuestro medio no se realizan estudios de gran magnitud y se conoce poca bibliografía, se utilizan métodos convencionales.

CAPITULO II

2. MARCO TEORICO 2.1.

TENSION

Concepto: Es el estado de un cuerpo sometido a la acción de fuerzas opuestas que lo atraen.

2.2.

TIPOS DE TENSION:

2.2.1. TENSIONES NATURALES: son aquellas encontradas antes de una excavación o en ausencia de cualquier perturbación causada por la ejecución de una obra de ingeniería: esto incluye: 2.2.1.1.

TENSIONES DEL TIPO GRAVITATORIO: (Tensión gravitatoria vertical): La componente de la tensión de la fuerza de gravedad, es la tensión vertical que resulta del peso de una columna de roca por unidad de área representado por:

Dónde: p: densidad g: aceleración de la gravedad z: profundidad (Tensión gravitatoria horizontal): La tensión gravitatoria horizontal es calculada por:

Dónde: ko: coeficiente de reparto de tensiones

2.2.1.2.

TENSIONES DE ORIGEN TECTÓNICO: está relacionado al movimiento de las placas tectónicas provenientes del manto de la tierra.

Las rocas pueden ser duras o blandas y las fallas de los macizos se pueden presentar por zonas de debilidad o de discontinuidad estructural. Las rocas

blandas fallan a través del cuerpo de la masa rocosa y también a través de sus defectos estructurales. Rocas ígneas: son muy resistentes, isotrópicas, rígidas, frágiles, densas y de textura entrabada. Su inconveniente se da por presencia de materiales alterables y diaclasamiento. Rocas sedimentarias: tienen resistencia media a baja, son ortotrópicas poco rígidas, dúctiles, porosas y presentan texturas sementadas-laminada. Su inconveniente es la ortotrópia que hace difíciles los cálculos de estabilidad y comportamiento del macizo.

2.2.1.3.

TENSIONES DE ORIGEN TERMICO-RESIDUAL:

Cuando las rocas metamórficas afloran en la superficie de un terreno, estas reaccionan de una manera distinta debido a que tanto el estado de tensión como la temperatura son distintas a su formación inicial. Esto da como resultado una relajación parcial de tensiones y otras confinadas (tensiones residuales) El mecanismo que produce las tensiones tectónicas térmicas es la expansión o contracción que sufre una roca homogénea cuando se calienta o enfría lentamente. Está relacionado con la deformación y el cambio de temperatura. Uno de los efectos de este mecanismo sobre los macizos rocosos es la aparición de fracturas y de zonas con estado de esfuerzos anisótropos en diques, lavas o materiales inyectados.

2.2.2. TENSIONES INDUCIDOS Son tensiones provocadas por alguna intervención en el macizo rocoso y pueden ser estimadas a través de métodos analíticos, métodos numéricos para cada medio.

2.3.

CAMPOS TENSIONALES

2.3.1. REGIONAL: Es el resultado de los fenómenos tectónicos que Tienen lugar en la corteza terrestre (contacto entre placas, etc.). Este campo tensional afecta a superficies del orden de cientos de kilómetros cuadrados

2.3.2. LOCAL: Responde al perfil topográfico de la zona. Es, por tanto, el reflejo de las estructuras geológicas presentes en la zona. Este

campo tensional actúa sobre superficies de varios kilómetros cuadrados. 2.3.3. INDUCIDO: Es debido a la actividad constructiva próxima. Su área de influencia es menor, abarcando una superficie del orden de un kilómetro cuadrado.

2.4.

FACTORES GEOLOGICOS Y MORFOLOGICOS QUE INFLUYEN EN EL ESTADO TENSIONAL

Las condiciones geológicas y morfológicas en una zona pueden modificar los campos tensiónales gravitacionales regionales y la dirección y magnitud de las tensiones, originando anisotropías tensiónales, o estados de esfuerzos anisótropos, principales debidos a los siguientes factores: 

Presencia de fallas, pliegues, diques y otras anisotropías estructurales.



Procesos diversos de carga o descarga de materiales: erosión, sedimentación, procesos glaciares, etc.



Valles profundos y zonas de relieve accidentado



Procesos volcánicos.

Determinadas estructuras geológicas indican la dirección de los esfuerzos y pueden, por tanto, señalar posibles campos tensiónales anisótropos, además de permitir orientación de los esfuerzos a partir de observaciones geológicas de campo. Por ejemplo, los diques suelen orientarse perpendicularmente al esfuerzo principal menor σ3 y las alineaciones de volcanes pueden indicar la dirección de σ3.

El valor para la tensión gravitacional vertical σV = 0,027 MPa / mt es válido para zonas con topografía llana o poco accidentada, donde tanto en superficie como en profundidad las direcciones de las tensiones o esfuerzos principales son la vertical y horizontal. Sin embargo, esta generalización no se cumple en una serie de circunstancias. En terrenos montañosos con valles y laderas las direcciones y magnitudes cerca de la superficie queda determinada por la morfología:: una de las tensiones principales tienen dirección normal a la ladera y vale 0, mientras que las otras dos tensiones principales están contenidas en el plano de la ladera.

En valles profundos de zonas montañosas este efecto topográfico es muy acusado dándose anisotropías tensiónales por las elevadas magnitudes de las tensiones que se concentran en las laderas los casos más habituales donde se han medido tensiones importantes por estas causas corresponden a: Laderas de valles con profundidades mayores de 500m y pendientes superiores a 25º. Laderas de valles en rocas blandas con profundidades superiores a los 300m.

En los casos en que σV= σ1 y σH = σ3, la magnitud de las tensiones y la relación entre ellas puede verse igualmente afectada por factores geológicos. Como se ha explicado anteriormente, en materiales elásticos K=1/3, y para profundidades importantes se dan condiciones hidrostáticas donde K=1; pero esta relación no es válida en el rango de profundidades en donde tiene lugar la mayoría de las obras de ingeniería, menos de 500m, donde el valor de K>1

Aunque la causa principal de que no se cumplan las condiciones elásticas e hidrostáticas sean las tensiones tectónicas, los efectos de la erosión. pueden dar lugar a valores de K superiores a 1,si inicialmente la roca presenta un estado tensional hidrostático o elástico, donde σv= pgz, el efecto de la erosión hará que z disminuya, manteniéndose σH constante y, por tanto, aumentando el valor de K, pudiendo llegar a ser σH mayor que σv.

2.5.

TENSIONES ENTORNO A EXCAVACIONES

A la hora de plantear la construcción de un túnel, necesitamos conocer el estado de tensiones al que se encuentra sometido el terreno objeto de la excavación. Hemos de tener en cuenta que la construcción de un túnel, modifica el estado de tensiones, de manera que se genera un desequilibrio en el momento de abrir la excavación y que dicho desequilibrio puede provocar que el terreno colapse entorno al túnel. 2.5.1. ESTADO DE TENSIONES NATURALES.

El coeficiente K (que nos permite hallar σh a partir de σv) es notablemente mayor en zonas someras (< 500 m) que en zonas profundas. En las primeras, K puede oscilar desde algo menos de la unidad hasta 3 o 3.5 veces (hecho que sorprende para rocas). Por otro lado, dicha figura ratifica el hecho de que al incrementarse la profundidad el rango de valores que puede adquirir K se estrecha reduciéndose a valores que se mueven entre 0.5 y 1. (Estado de tensiones hidrostático).

2.5.2. DISTRIBUCION DE TENSIONES SOBRE UNA EXCAVACION CIRCULAR SUBTERRANEA EN UN MEDIO ELASTICO. El problema de hallar el estado de tensiones entorno a una cavidad abierta de forma artificial como es un túnel, ha hecho que sean numerosos los autores interesados en encontrar soluciones ha dicho problema. De todas las posibilidades que presenta este reto, la más sencilla de todas, y que simplifica enormemente los cálculos es la de resolver este problema analíticamente suponiendo medio elástico e isótropo, túnel profundo, de sección circular y en deformación plana.

2.5.3. ESTADO DE TENSIONES IN SITU

Cualquier macizo rocoso en estado natural contiene in situ tensiones no nulas:  Peso del material por encima  Confinamiento  Historia previa de tensiones (e.g. de origen tectónico) Cerca de la superficie las tensiones in situ pueden ser:  Cercanas a cero Caída de rocas de la superficie, o de excavaciones subterráneas si las juntas están abiertas y son débiles  Cercanas a la resistencia de la roca Alteración del campo de tensiones debido a la excavación de túneles o incluso en superficie puede provocar una liberación violenta de la energía almacenada Determinación de la magnitud y dirección de las tensiones iniciales in situ: procesos experimentales o estimación numérica. 2.5.4. TENSIONES INICIALES Existe un estado tensional inicial en el terreno que es necesario conocer y entender:  Conocer los efectos de la ejecución de una obra sobre el campo tensional del macizo rocoso, para poder minimizarlos  Durante la ejecución de la obra el estado tensional inicial cambia en mayor o menor medida, pudiendo dar lugar a problemas de estabilidad Los criterios de rotura están formulados en términos de tensiones  Estimación del orden de magnitud y de la dirección de las tensiones: en teoría posible, pero con un margen de error incierto sin medidas apropiadas.  Las mediciones de tensiones son caras y no es algo rutinario En algunas situaciones, puede ser más caro no hacer estas mediciones. También en ocasiones disponer de datos fiables puede justificar el gasto adicional de las medidas de tensiones:  Elección de la orientación de una caverna subterránea (evitar situarla perpendicular a la tensión principal mayor) y su forma (para minimizar concentración de tensiones)  Evitar que una fisura iniciada en un hueco se propague hacia otro hueco (peligro de formar cuñas o bloques inestables)  Revestimiento o no de túneles de presión, en función de la relación entre las tensiones in situ y la presión de agua: reducción de costes constructivos En ocasiones las tensiones iniciales son tan altas que cualquier actividad de ingeniería puede provocar la rotura:

 Cuando la tensión mayor en la zona de una excavación supera 0.25qu, es probable que se produzcan fisuras a raíz de la construcción incluso si se adoptan todas las precauciones posibles.  En Noruega, en valles que tienen unas laderas con mucha pendiente (fiordos), se tienen problemas cuando el peso de la roca por encima de la excavación supera tan sólo 0.15qu  "Rock bursts" en minas profundas (~3000 m)  Túneles de carretera o ferrocarril bajo montañas muy altas (túnel del Mont Blanc)  El "tiempo de aguante" de un túnel (sin sostenimiento) está estrechamente relacionado con qu.

2.5.5. ESTIMACIÓN DE LAS TENSIONES INICIALES Tensión vertical  Se suele suponer que la tensión vertical es igual al peso del material por encima (27 kN/m3)  Cierto bajo superficies horizontales, pero no cuando hay pendientes pronunciadas: la superficie del terreno siempre forma una trayectoria de tensiones principales — una tensión principal es perpendicular a la vertiente y vale cero, las otras dos son paralelas al plano de la vertiente.  Cerca del fondo del valle, las tensiones in situ pueden alcanzar qu

Tensión vertical  Bajo superficies horizontales, la relación es

adecuada y ha sido validada con Numerosos experimentos (Hoek & Brown, 1980)

• Sin embargo, hay limitaciones:  Ejemplo 1: variación de la tensión vertical sobre planos horizontales cortando estratos plegados de distinta rigidez  Ejemplo 2: influencia de una estructura geológica heterogénea (análisis por el MEF)

Tensión horizontal

ESTADO DE TENSIONES Y RESISTENCIA DE MACIZOS ROCOSOS

El problema de hallar el estado de tensiones entorno a una cavidad abierta de forma artificial como es un túnel, ha hecho que sean numerosos los autores interesados en encontrar soluciones ha dicho problema. De todas las posibilidades que presenta este reto, la más sencilla de todas, y que simplifica enormemente los cálculos es la de resolver este problema analíticamente suponiendo medio elástico e isótropo, túnel profundo, de sección circular y en deformación plana. Así, asumiendo dichas condiciones se obtiene la siguiente solución para el Problema propuesto:

Fig. 3. Solución para al problema descrito (Hoek & Brown) Como se puede apreciar, la solución obtenida es independiente de las constantes elásticas y del tamaño de la excavación. En otras palabras, es indiferente excavar el túnel en una litología o en otra y no importa si el diámetro de la cavidad es de pequeño o de gran diámetro. Evidentemente, este resultado es del todo inaceptable desde un punto de vista ingenieril, pues la experiencia nos ha demostrado que en realidad esto no es así. Pero, lo interesante de todo este razonamiento no es la solución en sí, sino lo que se desprende de ella. En primera aproximación, da una idea de que las tensiones no están controladas por las características del material sino por la geometría del túnel. Este hecho, que aparentemente es irrelevante, resulta de vital importancia y nos será muy útil a la hora de proyectar un sostenimiento. En los ejemplos que se exponen a continuación, se puede apreciar para el caso elástico cómo mejoran o empeoran los estados de tensiones al adaptar la geometría del túnel sin modificar las características descritas anteriormente.

Fig. 4. Estado de tensiones principales y líneas de corriente entorno a una cavidad circular excavada en medio elástico para K = 0.5. Las líneas de trazo continuo representan las tensiones principales mayores y las de trazo discontinuo las menores (Hoek & Brown) En la Fig. 4 se constata lo que habíamos visto con anterioridad. La zona que soporta mayores tensiones son los hastiales del túnel. En esta imagen se

puede apreciar muy bien como el túnel actúa como un concentrador de tensiones (ver líneas de corriente).

Fig. 5. Influencia de la geometría sobre el estado de tensiones. Comparación entre el circular y los restantes para K = 0 (Hoek & Brown) En la Fig. 5 se aprecia como en función de la disposición entre los semiejes mayores de la elipse y la tensión principal mayor, los estados de tensiones son unos u otros. Así, para el primer caso se observa una mejora del estado de tensiones en clave, respecto del estado que soportaría en el caso de geometría circular. Por el contrario, para el último caso (elipse con semieje mayor dispuesto horizontalmente) los estados de tensiones inducidos son pésimos ya que en clave se incrementa la tensión en dos unidades con referencia al caso circular, generando un importante gradiente entre clave y hastiales.

Fig. 6. Geometría típica para túneles de alcantarillado y túneles de carretera o ferrocarril respectivamente (Hoek & Brown)

Fig. 7. Geometría “ideal” en función de los estados de tensiones en clave y hastiales respectivamente En la Fig. 7 se ha representado el comportamiento de la tensión circunferencial en función de la geometría y los esfuerzos. Si superpusiéramos ambos gráficos encontraríamos la sección óptima (estado de tensiones en el contorno uniforme) para los valores de K. Dado que la geometría va a ser importante nos interesará conocer, para un caso concreto (por ejemplo: sección circular), cómo es el estado de tensiones entorno al túnel, si son tensiones de compresión o de tracción, de qué magnitud, etc. Para ello, utilizaremos las soluciones del problema inicial propuesto y particularizaremos para los puntos situados en clave, contrabóveda y hastiales.

El motivo por el cual tomamos dichos puntos y no otros se justifica porque facilitan los cálculos y por otro lado, como veremos más adelante, es justamente en el contorno del túnel donde se adquieren los estados de tensiones más desfavorables (ver Fig. 9 caso genérico para K = 0). En esta figura se ponen de manifiesto dos factores:  El primero es que en clave se generan tensiones circunferenciales de tracción, mientras que en el hastial dichos esfuerzos son de compresión. Este hecho debe preocuparnos, pues nos interesa, como veremos más adelante, que los estados de tensiones sean “homogéneos” y de compresión en todo el contorno.  El segundo y no menos importante es que el estado de tensiones justo en el contorno de la excavación es el más desfavorable (τ’s máximas), es decir, es la parte del terreno más susceptible de que rompa. Además hay que añadir que a medida que nos adentramos en el macizo rocoso los esfuerzos de corte decrecen, mejorándose la estabilidad.

Llegados a este punto, la pregunta que cabe hacerse es de qué manera se puede determinar la frontera entre esfuerzos de compresión y de tracción. Ésta

se puede obtener de forma sencilla particularizando las ecuaciones de la Fig. 3 para r = a. Al imponer esta condición, la única tensión distintas de cero será:

La tensión radial y de corte serán iguales a cero. Si damos valores al ángulo que corresponde a la clave y contrabóveda (θ = 0º y 180º respectivamente) del túnel y a los dos hastiales (90º y 270º) se tiene que:

A partir de la ecuación (6) e igualándola a cero, se deduce el valor de K que hace que la tensión circunferencial sea nula y por tanto, que marca el límite entre las tensiones de tracción y compresión. Ese valor no es otro que K = 1/3. De esta manera se deduce que:  Si K > 0.33 entonces: σθ siempre será de compresión en todo el contorno (añadiendo que el valor de K < 3, que vendría deducido de igualar a cero la ecuación (8)).  Si K < 0.33 aparecen tracciones.

CONCLUSIONES

 Las distribuciones iniciales de las tensiones son importantes a la hora de iniciar una excavación porque de ello dependerá la decisión de la dirección de la excavación.  Cualquier macizo rocoso en estado natural contiene tensiones no nulas  La morfología superficial influye en la distribución de las tensiones de las rocas en estado natural.  Durante la excavación el estado inicial de las tensiones cambian en mayor o menor medida pudiendo causar problemas de inestabilidad.

RECOMENDACIONES

 Se recomienda tener en cuenta las tensiones iniciales antes de realizar una excavación.  Se recomienda buscar los métodos adecuados para distribuir las tensiones sin afectar las excavaciones subterráneas.

BIBLIOGRAFÍA  Alonso, E. “Apuntes de la asignatura de Túneles. Teoría 1ª Parte.: Tensiones en torno a excavaciones”. UPC, E.T.S.E.C.C.P.B. Edición 2002.  Barton, N., Lien, R., and Lunde, J., “Engineering Classification of Rock Masses for the design of Tunnel Support”, Rock Mechanics, Vol. 6, No. 4, 1974, p. 189-236.  Barton, N.,”Rock Mass Classification and Tunnel Reinforcement Selection Using the Q-System”, Rock Classification Systems for Engineering Purposes, ASTM STP 984, Louis Kirkaldie, Ed., American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1988, p. 5988.  Bieniawski, Z. T., “Engineering Classification of Jointed Rock Masses”, Transactions of the South African Institution of Civil Engineering, Vol. 15, No. 12, 1973, p. 335-344.  Bieniawski, Z. T., “Geomechanics Classification of Jointed Rock Masses and its Application in Tunneling”, in Proceedings, Third International Congress on Rock Mechanics, ISRM, Vol. IIA, Denver, 1974, p. 27-32.  Bieniawski, Z. T., “Determining Rock Mass Deformability Experience from Case Histories”, Intr. J. Rock Mech. Min. Sci. 15,1978, p. 237-247.  Bieniawski, Z. T., Rock Mechanics Design in Mining and Tunelling, A.A. Balkema, Rotterdam, 1984, p. 97-133.  Hoek, E., and E.T. Brown. “Empirical Strength Criterion for Rock Masses”, J. Geotech. Eng. 106 (GT9), 1980, p. 1030-1035.  Hoek, E., and E.T. Brown. “The Hoek-Brown Failure criterion-a 1988 Update” Proc. 15th Can. Rock Mech. Symp.,University of Toronto, Oct. 1988.  Hoek, E., “Practical Rock Engineering”. 2000 Edition.  Hoek E., Brown ET “Underground Excavations in Rock”. Dirección: www.24-7literatureexpert.com/ Hoek-E-Brown-E-T-Underground-E-

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